Masa Ató At ó mic mi c a, Mas Mas a Mola Mol ar Formul or mula as Empíri Empíricas cas y molecul mo lecula ares
El mundo microscópico: los átomos y las moléculas. El mundo macroscópico: los gramos.
Masa atómica es la masa de un átomo en unidades de masa atómica (uma). Por definición: 1 átomo 12C “pesa” 12 uma En esta escala 1H
= 1.008 uma
16O
= 16.00 uma
1 uma = 1.66 x 10-24 g 1 g = 6.022 x 1023 uma Un átomo de C12 tiene una masa de 12 uma 1 mol de átomos de C12 tiene una masa de 12,0 g
M
= masa molar en g/mol
N A = Número de Avogadro
MASAS ATÓMICAS DE ALGUNOS ELEMENTOS H = 1,008 u.m.a. O = 16,00 u.m.a.
Fe = 55,85 u.m.a. C = 12,01 u.m.a
* Los átomos de H son aprox. 12 veces más livianos que el átomo de C-12 Como la unidad de masa más usada es el gramo, es más apropiado expresar las masas atómicas en gramos. Así la masa atómica del carbono expresada en gramos es 12,01 g
CONCEPTO DE MOL
Concepto de mol
La masa de los átomos son muy pequeñas, del orden de 10-24 g Es necesario una unidad especial para describir cantidades tan pequeñas.
Mol = Cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas iones, electrones),como átomos existen. 1 mol = 6,02 x 1023 partículas
Nºde Avogadro
1 mol = N A = 6.0221367 x 1023 Número e Avogadro (N A)
Relación moles - masa Por definición: 1 mol 12C átomos = 6.022 x 1023 átomos = 12.00 g 1 12C átomo = 12.00 uma
1 mol 12C átomos = 12.00 g
12C
1 mol átomos de litio= 6.941 g de Li
RELACIÓN MASA- MOLES- NÚMERO DE UNIDADES
RELACIÓN MASA- MOLES- NÚMERO DE UNIDADE
Masa del elemento (m)
M
Número de moles del elemento (n)
= masa molar en g/mol
N A = Número de Avogadro
Número de átomos del elemento (N)
¿Cuántos átomos están en 0.551 g de potasio (K) ? Masa molar = 39.10 g/mol K 1 mol K = 6.022 x 1023 átomos K 1 mol K 6.022 x 1023 átomos K 0.551 g K x x = 1 mol K 39.10 g K 8.49 x 1021 átomos K
Masa molecular (o peso molecular) es la suma de las masas atómicas (en uma) en una molécula. 1S SO2
2O SO2
32.07 uma + 2 x 16.00 uma 64.07 uma
Para cualquier elemento masa molecular (uma) = masa molar (gramos) 1 molécula SO2 = 64.07 uma 1 mol SO2 = 64.07 g SO2
¿Cuántos átomos H están en 72.5 g de C3H8O?
1 mol C3H8O = (3 x 12) + (8 x 1) + 16 = 60 g C3H8O 1 mol C3H8O moléculas = 8 mol H átomos 1 mol H = 6.022 x 1023 átomos H 1 mol C3H8O 8 mol H átomos 6.022 x 1023 H átomos 72.5 g C3H8O x x x = 1 mol C3H8O 1 mol H átomos 60 g C3H8O
5.82 x 1024 átomos H
FÓRMULAS QUÍMICAS
Una fórmula molecular muestra el número exacto de átomos de cada elemento que están presentes en la unidad más pequeña de una sustancia. Una fórmula empírica indica cuáles elementos están presentes y la relación mínima, en número entero, entre sus átomos.
molecular
empírica
H2O
H2O
C6H12O6
CH2O
O3
O
N2H4
NH2
Cálculo de la fórmula empírica. • Supongamos que partimos de 100 g de sustancia. • Si dividimos el % de cada átomo por su masa atómica (A), obtendremos el nº de moles de dicho átomo. • Posteriormente, se dividen todos ellos por el valor que tenga menor nº de moles. • Por último, si quedan números fraccionarios, se multiplican todos por un mismo nº con objeto de que queden números enteros.
Ejemplo: Calcular la fórmula empírica de un compuesto orgánico cuya composición centesimal es la siguiente: 34’8 % de O, 13 % de H y 52’2 % de C. •
34,8 g 13 g ———— = 2,175 mol O; ———— = 13 mol H 16 g/mol 1 g/mol 52,2 g ———— = 4,35 mol C 12 g/mol
• Dividiendo todos por el menor (2,175) obtenemos • 1 mol de O, 6 moles de H y 2 moles de C lo que da una fórmula empírica:
C2H6O
FÓRMULA MOLECULAR
Para poder calcular la fórmula molecular es preciso conocer la fórmula empírica y la masa molecular de la sustancia, ya que la fórmula molecular pesa n veces la fórmula empírica.
Ejemplo: la fórmula empírica de la glucosa es CH2O, y su masa molecular es 180. Escribir su fórmula molecular. Fórmula molecular = (CH2O)n Masa CH2O = 12 + 2 + 16 = 30, n = 180 grs/mol glucosa= 6 30 grs de CH2O
(CH2O)6
C6H12O6
