Si el valor de la unidad de masa atómica (uma) para un átomo de carbono es 12 uma, ¿cuál será la masa de 1 mol de carbono? ¿cuántos átomos de carbono habrá en 12 g de carbono?
Respuestas
Respuesta:
LA MASA ATOMICA SE DEFINE COMO LA MASA DE UN ATOMO, EN UNIDADES DE MASA ATOMICA (uma) . UNA UNIDAD DE MASA ATOMICA, SE DEFINE COMO UNA MASA EXACTAMENTE IGUAL A UN DOCEAVO DE LA MASA DE UN ATOMO DE CARBONO-12. EL CARBONO-12 ES EL ISOTOPO DE CARBONO QUE TIENE SEIS PROTONES Y SEIS NEUTRONES. AL ESTABLECER LA MASA CARBONO-12 COMO 12 uma, DICHO ATOMO SE UTILIZA COMO REFERENCIA PARA MEDIR LA MASA ATOMICA DE LOS DEMAS ELEMENTOS.
LA MASA ATOMICA ES LA MASA DE UN ATOMO EN REPOSO, PUEDE SER CONSIDERADA TAMBIEN COMO LA MASA TOTAL DE LOS PROTONES Y NEUTRONES DE EN UN ATOMO UNICO EN ESTADO DE REPOSO.
AL MEDIR LA MASA DE UN ELEMENTO, POR LO GENERAL , SE DEBE ESTABLECER LA MASA PROMEDIO DE LA MEZCLA NATURAL DE LOS ISOTOPOS . POR EJEMPLO, LAS ABUNDANCIAS NATURAL DEL CARBONO-12 Y DEL CARBONO-13 SON 98.90% Y 1.10%, RESPECTIVAMENTE. SE HA DETERMINADO QUE LA MASA ATOMICA DEL CARBONO-13 ES 13.00335 uma. ASI, LA MASA ATOMICA PROMEDIO DEL CARBONO SE CALCULA COMO:
MASA ATOMICA PROMEDIO
DEL CARBONO NATURAL = (0.9890)(12.00000 uma) + (0.0110)(13.00335 uma)
=12.01 uma
MASA ATOMICA GRAMO O ATOMO GRAMO
UNIDAD DE CANTIDAD DE SUSTANCIA CUYO VALOR NUMERICO EXPRESADO EN GRAMOS COINCIDE CON LA MASA ATOMICA RELATIVA DEL ELEMENTO. ESA CANTIDAD ES EQUIVALENTE AL NUMERO DE ATOMOS CONTENIDOS EN DOCE GRAMOS DE ISOTOPO DE CARBONO DE PESO atomico 12.
DE UN ELEMENTO SE PUEDE TOMAR UNA CANTIDAD DE GRAMOS QUE SEA IGUAL AL NUMERO EXPRESADO POR SU PESO ATOMICO (ATOMO-GRAMO), EJEMPLO: EL PESO ATOMICO DEL HIDROGENO ES 1.0079; LUEGO, 1.0079g DE HIDROGENO ES EQUIVALENTE A UN ATOMO-GRAMO DE HIDROGENO.
MASA MOLECULAR:
LA MASA MOLECULAR ES LA SUMA DE LAS MASAS ATOMICAS (en uma).
1.-PARA CALCULARLA DEBEMOS SABER LAS MASAS ATOMICAS DE CADA ELEMENTO QUE INTERVIENEN EN EL COMPUESTO.
2.-SE EMPEZARA DEL LADO DE LOS REACTIVOS
3.-MULTIPLICAREMOS EL SUBINDICE DEL ELEMENTO POR LA MASA ATOMICA DEL MISMO.
4.-PROCEDEREMOS DE LA MISMA MANERA CON TODOS LOS ELEMENTOS
5.-SUMAREMOS TODOS LOS RESULTADOS DE LAS MULTIPLICACIONES Y DE ESTA FORMA TENDREMOS LA MASA MOLECULAR EXPRESADA EN UNIADES DE MASA ATOMICA (uma).
POR EJEMPLO, LA MASA MOLECULAR DE H2O ES:
2(MASA ATOMICA DEL H) + MASA ATOMICA DEL O
2(1.008 uma) + 16.00 uma = 18.02 uma
MASA MOLECULAR GRAMO (mmg)
ES LA MASA EN GRAMOS DE UN MOL DE LAS MOLECULAS DE UN COMPUESTO. SE CALCULA SUMANDO LA MASA ATOMICA GRAMO DE CADA ELEMENTO DE LA FORMULA MOLECULAR DEL COMPUESTO, CONSIDERANDO EL NUMERO DE ATOMOS INDICADO POR EL SUBINDICE.
Tabla de masas moleculares gramo (g)
Cloro (l)
2
Hidrógeno (H)
71
Nitrógeno (N)
28
MOL:
ES LA CANTIDAD DE UNA SUSTANCIA QUE CONTIENE TANTAS ENTIDADES ELEMENTALES (ATOMOS, MOLECULAS U OTRAS PARTICULAS) COMO ATOMOS HAY EXACTAMENTE EN 12 g (o 0.012 Kg) DEL ISOTOPO DEL CARBONO-12. EL NUMERO REAL DE ATOMOS EN 12 g DE CARBONO-12 SE DETERMINA EXPERIMENTALMENTE.
NUMERO DE AVOGRADO: (NA)
EN HONOR AL CIENTIFICO ITALIANO AMADEO AVOGRADO. EL VALOR ACEPTADO EN LA ACTUALIDAD ES:
NA = 6.0221367 X 1023
POR LO GENERAL EL NUMERO DE AVOGRADO SE REDONDEA A 6.0022 X 1023
EJEMPLOS:
1 MOL DE ATOMOS DE H CONTIENE 6.022 X 1023 ATOMOS DE H.
DEBIDO A QUE HAY 6.022 X 1023 ATOMOS EN 1 MOL DECARBONO-12 = 6.022 X 1023 ATOMOS DE CARBONO-12.
EQUIVALENTE QUIMICO:
SE DEFINE PESO EQUIVALENTE A LA CANTIDAD DE UNA SUSTANCIA QUE REACCIONA, SUSTITUYE, DESPLAZA O CONTIENE UN MOL DE H (1,008 G).
VEAMOS UN EJEMPLO CON EL H₂SO₄ :
UN MOL DE ESTE COMPUESTO TIENE DE MASA 98 G Y EN ÉL HAY NA (6,02·1023 MOLÉCULAS). ES FÁCIL COMPROBAR QUE EN ESE MOL DE MOLÉCULAS HAY DOS MOLES DE ÁTOMOS DE H. PARA CONTENER UN MOL DE ÉSTE ÁTOMO NOS HARÍA FALTA LA MITAD DE SU PESO MOLECULAR.
PESO EQUIVALENTE = MASA_MOLECULAR (ATÓMICA)/VALENCIA.
ENTIÉNDASE POR VALENCIA EL NÚMERO DE IONES DE H+ QUE CONTIENE SI ES UN ÁCIDO. EL NÚMERO DE OH- EN EL CASO DE LAS BASES O EL NÚMERO DE ELECTRONES QUE INTERCAMBIA EN UN ENLACE SI ES UN ÁTOMO (SU VALENCIA).
EL NÚMERO DE EQUIVALENTES QUE HAY EN UNA CIERTA MASA DE COMPUESTO ES, LÓGICAMENTE:
Nº EQUIVALENTE = MASA/PESO EQUIVALENTE = (MASA/MASA MOLECULAR)·VALENCIA = Nº DE
MOLES·VALENCIA.
CUANDO DOS COMPUESTOS REACCIONAN NO LO HACEN CON IGUAL NÚMERO DE GRAMOS NI DE MOLES PERO SÍ DE EQUIVALENTES.
COMPOSICION CENTESIMAL, DETERMINACION DE FORMULAS:
INDICA EL PORCENTAJE DE MASA, DE CADA ELEMENTO QUE FORMA PARTE DE UN COMPUESTO. SE OBTIENE A PARTIR DE LA FORMULA MOLECULAR DEL COMPUESTO, YA QUE ESTA NOS INDICA EL NUMERO DE ATOMOS DE CADA ELEMENTO PRESENTES EN EL COMPUESTO.
PARA CALCULAR LA COMPOSICIÓN CENTESIMAL DE CADA ELEMENTO, SE APLICA LA SIGUIENTE FORMULA
Ci = ni . PMi .100
PMcompuesto
EN DONDE ni INDICA EL NUMERO DE ATOMOS DEL ELEMENTO i CONSIDERADO Y PMi LA MASA ATOMICA DE DICHO ELEMENTO. EL DENOMINADOR ES LA MASA MOLECULAR DEL COMPUESTO.
Explicación: