Question

Explica con un ejemplo las magnitudes molares: masa molar y volumen molar.​

Answer 1

Respuesta:Un mol de cualquier sustancia contiene {\displaystyle 6,022\cdot 10^{23}}{\displaystyle 6,022\cdot 10^{23}} partículas.2​ En el caso de sustancias gaseosas moleculares un mol contiene NA moléculas. De aquí resulta, teniendo en cuenta la ley de Avogadro, que un mol de cualquier sustancia gaseosa ocupará siempre el mismo volumen (medido en las mismas condiciones de presión y temperatura).

Experimentalmente y mediante la ley de los gases ideales, se ha podido comprobar que el volumen que ocupa un mol de cualquier gas ideal en condiciones estándar (Presión de 105 pascales (1 bar), Temperatura de 273,15 K, 0 °C) es de 22,7 litros. Si se utiliza como presión 1 Atm (101325 Pa) en vez de 1 bar, este valor cambia y es 22,4 L (22.3983 L para ser más específicos).3​Este valor se conoce como volumen molar normal de un gas.

Este valor del volumen molar corresponde a los llamados gases ideales o perfectos; los gases ordinarios no son perfectos y su volumen molar se aparta ligeramente de este valor. Así los volúmenes molares de algunos gases son:

Monóxido de carbono (CO) = 22,4 L

Dióxido de azufre (SO2) = 21,9 L

Dióxido de carbono (CO2) = 22,3 L

En el caso de sustancias en estado sólido o líquido el volumen molar es mucho menor y distinto para cada sustancia. Por ejemplo:

Para el nitrógeno líquido (–210 °C) el volumen molar es de 34,6 cm³.

Para el agua líquida (4 °C) el volumen molar es de 18,0 cm³.

Explicación:La masa molar de los átomos de un elemento está dado por el peso atómico de cada elemento2​ multiplicado por la constante de masa molar, M

u = 1×10−3 kg/mol = 1 g/mol.3​ Su valor numérico coincide con el de la masa molecular, pero expresado en gramos/mol en lugar de unidades de masa atómica (u), y se diferencia de ella en que mientras la masa molecular alude una sola molécula, la masa molar corresponde a un mol (6,022×1023) de moléculas. Ejemplos:

M(H) = 1,007 97(7) u × 1 g/mol = 1,007 97(7) g/mol.

M(S) = 32,065(5) u × 1 g/mol = 32,065(5) g/mol.

M(Cl) = 35,453(2) u × 1 g/mol = 35,453(2) g/mol.

M(Fe) = 55,845(2) u × 1 g/mol = 55,845(2) g/mol.

La multiplicación por la constante de masa molar asegura que el cálculo es dimensionalmente correcto: los pesos atómicos son cantidades adimensionales (i. e. números puros, sin unidades) mientras que las masas molares tienen asociada una unidad asociada a una magnitud física (en este caso, g/mol).

Usualmente algunos elementos son encontrados en forma molecular, como el hidrógeno (H

2), azufre (S

8), cloro (Cl

2), etc. La masa molar de las moléculas homonucleares es el número de átomos en cada molécula multiplicado por el peso atómico del elemento constante, multiplicado por la constante de masa molar (M

u). Ejemplos:

M(H

2) = 2 × 1,007 97(7) u × 1 g/mol = 2,015 88(14) g/mol.

M(S

8) = 8 × 32,065(5) u × 1 g/mol = 256,52(4) g/mol.

M(Cl

2) = 2 × 35,453(2) u × 1 g/mol = 70,906(4) g/mol.