Masa molar y número de Avogadro
Sabemos que los átomos son muy pequeños para poder trabajar con ellos individualmente, por ello se desarrolló una unidad de átomos que describe un gran número de ellos y hace posible el trabajo práctico. La unidad definida por el sistema internacional es el mol, la cantidad de sustancia que contienen tantas entidades elementales como átomos hay exactamente en 12 gramos 23
de carbono 12. El número aceptado para un mol es 6.02 x 10 , que es el número de Avogadro. Debemos considerar un mol como un conjunto de partículas tal como una docena (12 unidades) o decenas (10 unidades). Vimos que un mol de átomos de carbono 12 tiene una masa exactamente de 23
12 g y contiene 6.02 x 10 átomos. Esta cantidad se llama masa o peso molar e indica la masa de un mol de unidades. Dado que cada átomo de carbono 12 tiene masa exactamente de 12 uma es útil observar que la masa molar de un elemento (en gramos) es numéricamente igual a su masa atómica expresada en uma. Así, la masa atómica del sodio (Na) es de 22,99 uma y su masa molar también. El peso atómico de un elemento es, entonces, la cantidad de masa que hay por mol de átomos del elemento. Por ejemplo: el Cu pesa 63,55 uma y por tanto 63.55 gr, esto quiere decir que por cada 63,55 gr hay un mol de átomos de cobre. Entonces: ¿Cuánto pesan dos moles de átomos de cobre?: pesarán el doble que un mol, por tanto pesan 127,1 gr. ¿Y cuánto pesan 0,5 moles de cobre?: pesan exactamente la mitad que un mol, o sea 31,775 gr. De esta forma podemos conocer, mediante una cantidad que pesamos, cuántos moles y átomos de un elemento tenemos:
Del mismo modo, el peso molecular es la masa por mol de moléculas de un elemento. Para obtener el peso molecular debemos sumar todos los pesos atómicos que conforman la molécula. Por ejemplo, calculemos el peso molecular de agua: H 2O. Para ello, buscamos en una tabla periódica los pesos atómicos de H y de O.
Debemos multiplicar por dos el peso del átomo de H debido a que en la molécula hay dos de él:
Ejercicio: Calcula el peso molecular de los siguientes compuestos: a) HNO3 b) H2SO4 c) O2
d) H2 e) NH3 f) C6H12O6
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=139508
PESO MOLECULAR Y PESO FORMULA El cálculo del peso molecular (en el caso de las moléculas) o peso-fórmula (en el caso de las sales) es sencillo. Tomamos la fórmula de un compuesto como el cloruro de sódio, tomamos los pesos atómicos de los elementos que lo componen y multiplicamos cada peso atómico por el subíndice que corresponde al elemento según la fórmula. Veamos, como ejemplo, el caso de la sal de mesa, cloruro de sodio (NaCl) que corresponde a un compuesto iónico, una sal. Los pesos atómicos de los elementos son: Na= 22,9898 y Cl= 35.5. Según la fórmula, tenemos un subíndice igual a 1 en ambos casos. Entonces hagamos una tabulación:
Na 22,9898 x 1 = 22,9898
Cl 35.5 x 1 = 35.5
Suma 58.4898 g/mol
Pero hemos citado una sustancia que contiene enlaces iónicos, de modo que en ella no existen moléculas "verdaderas", sino asociaciones tridimensionales de iones, que se reúnen según ciertas reglas eléctricas y geométricas. La representación NaCl solamente nos indica que hay un ión (Na)+ por cada ión (Cl)-, y por eso lo que se ha hallado es el peso-fórmula del material.
Intentemos con el azúcar, una molécula orgánica compuesta por 12 carbonos, 22 hidrógenos y 11 oxígenos: C_{12}H_{22}O_{11}, y hacemos la siguiente tabulación: C 12.0 \times 12 = 144.0 H 1.0 \times 22 = 22.0 O 16.0 \times 11 = 176.0 Suma 342.0 g/mol. Aunque hemos utilizado el término "peso molecular" debido a su uso extendido, la expresión científicamente correcta es "masa molecular". El peso es una fuerza, es decir una cantidad vectorial que posee módulo, dirección y sentido y depende del campo gravitacional en el que se encuentre inmerso. La masa, en cambio es un escalar y es independiente del campo gravitacional. Si la masa se expresa sin unidades se denomina "masa molecular relativa", mientras que si la unidad es "g/mol" recibe el nombre de "masa molar".
