UNIDADES QUÍMICAS DE MASA El concepto de mol PARA PENSAR ¿Cuántas moléculas existen en una gota de agua MASA ATÓMICA (MA) Conocido también como peso atómico (PA), es la masa de un átomo expresado en unidades de masa atómica (uma o un Dalton). Cada elemento químico tiene una masa atómica o peso atómico particular, cuyos valores están en la tabla periódica.
1 UNIDAD DE MASA ATÓMICA (UMA) Es la unidad de medida de la masa de un átomo, se define como la 1/12 parte de la masa del C-12, esta última conocida como átomo patrón. 1 masa C-12 = 1 uma 12
ÁTOMO PATRÓN
C-12
Conversión: Masa de 1 átomo de C = 1,993 x 10-23 g Entonces: 1,993 x 10-23g/12 1 uma = 1,661 x 10-24 g.
2 MASA ATÓMICA RELATIVA Conocida también como masa isotópica, es la masa promedio de todos los isótopos de un elemento. La fórmula general para calcular la masa atómica de un elemento con “n” isotopos, es la siguiente:
m1 (%1) + m2 (%2) + ... + mn (%n) PA = 100
Donde: m: masa del isótopo %: abundancia del isótopo
Ejemplo: El boro tiene dos isotopos: B-10 y B-11, con masas atómicas relativas de 10,01 uma y 11,01 uma, respectivamente; si la abundancia de B-10 es 20%. ¿Cuál es el peso atómico promedio del boro? Resolución: ISOTOPO
MASA (uma)
ABUNDANCIA (%)
B-10 B-11
10,01 uma 11,01 uma
20% 80%
MA B =
10,01 ሺ20ሻ + 11,01 ሺ80ሻ 100
MA B = 11,004
ACTIVIDAD N° 1: Calcula. 1.1. El estroncio, tal como existe en estado natural, está compuesto de cuatro isótopos que se indican a continuación con sus abundancias. A partir de estos datos calcula el peso atómico del estroncio. ISOTOPO 84 Sr 86 Sr 87 Sr 88 Sr
Masa (uma) 83,9 85,9 86,9 87,9
ABUNDANCIA (%) 0,56 9,86 7,02 82,56
1
1.2. Los isótopos del cobre Cu-63 y Cu-65 se encuentran en un porcentaje de 69,09% y 30,91% y poseen una masa atómica de 62,93 uma y 64,92 uma respectivamente. Determina la masa atómica media del Cu.
1.3. La plata (Ag) en su estado natural está constituida por una mezcla de dos isótopos de números másicos 107 y 109. Sabiendo que abundancia isotópica es: 107Ag =56% y 109Ag =44%, el peso atómico relativo de la plata es:
ÁTOMO GRAMO (at-g) Es la masa atómica de un elemento (peso atómico), expresado en gramos. Oxígeno: (MA = 16 uma) 1 at-g O = 2 at-g O = at-g O = 64g
Sodio: (MA = 23 uma) 1 at-g Na = 2 at-g Na = at-g Na = 230g
Carbono: (MA = 12 uma) 1 at-g C = 3 at-g C = at-g C = 60g
Ejemplos: Calcular el número de átomos-gramo que hay en: a) 5.00 g de aluminio (PAAl= 27):
b) 115 g de sodio (PANa= 23):
MASA MOLECULAR Conocido también como peso molecular, es la suma de masas atómicas de los átomos que forman la molécula. Esta se mide en uma. Ejemplo 1: O2
Ejemplo 2: N2
Ejemplo 3: H2SO4
Ejemplo 4: H3PO4
MASA FÓRMULA Masa fórmula o peso fórmula, Es la suma de los pesos atómicos de todos los átomos que constituyen un compuesto molecular o iónico. Se mide en uma. ACTIVIDAD N° 2: Calcula el peso molecular o peso formula de las siguientes sustancias
NOMBRE
FÓRMULA H2SO4 CaCO3
PM-PF
NOMBRE
FÓRMULA C6H6 HNO3
SO2 Ca3(PO4)2
C2H5OH C3H8
H3PO4
Cl2O3
HCl
Ca(OH)2
Ca(NO3)2
NaOH
H2S
Al2O3
H3PO4
Al(OH)3
NH3
NaHCO3
2
PM-PF
MOL
12g de C-12
Mol, es la ……………………………………………………………………. que contiene tantas unidades estructurales (átomos, moléculas u otras partículas), como átomos hay exactamente en 12 g de C-12. • 1 mol de átomos = 6,022 x 1023 átomos. • 1 mol de moléculas = 6,022 x 1023 moléculas. • 1 mol de electrones = 6,022 x 1023 electrones.
1 MOL = 6,022 x 1023 unidades
1 mol de átomos de carbono
NÚMERO DE AVOGADRO Es el número de unidades químicas (electrones, átomos, moléculas, iones, etc.) que hay en un mol.
1 Número de Avogadro (NA)= 6,022 x 1023 unidades Un mol equivale a: 6,022 x 1023 = 602 200 000 000 000 000 000 000 unidades
1 mol = 1 NA = 6,022 x 1023 unidades MASA MOLAR El término “masa molar” es un cambio importante por su aplicación universal, que se relaciona con el número de Avogadro de moléculas, iones, unidades fórmula o átomos individuales. La masa molar se expresa en g/mol. Ejemplos:
Elemento: ORO Masa atómica: 197 uma Masa molar: 197g/mol Equivalencias:
1molAu = 197g = 1NA = 6,022x1023 átomos
Compuesto: H2O Masa molecular: 18 uma Masa molar: 18 g/mol Equivalencias:
1molAu = 18g = 1NA = 6,022x1023 moléculas
Compuesto: CO2 Masa molecular: Masa molar: Equivalencias:
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VOLUMEN MOLAR DE UN GAS Es el volumen que ocupa un mol de cualquier gas en condiciones normales. Este equivale a 22,4 litros por cada mol.
Gas Fórmula Masa en uma N° de moles Masa molar Volumen molar Unidades ACTIVIDAD N° 3. Razona:
VOLUMEN MOLAR DE UN GAS
1 mol = 22,4 litros En condiciones normales (CN) Presión: 1 atm = 760 mmHg Temperatura: 273,15 K = 0 °C
ACTIVIDAD N° 4. Indica: N° at-g o N° mol-g
2 Na N2 Ca 3 Na
2 at-g
N° de moles 2 mol
1 mol-g
1mol
N° de NA
N° de unidades 23
Masa molar
Volumen molar
2 NA
12,044 x 10 átomos
46 g/mol
No es gas
1NA
23
28g/mol
22,4 L
6,022 x10 moléculas
2S 5 Fe 3 Se Cl2 2 O2 3 NH3 3H2 4 Ca(OH)2
H2SO4
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Instituto de Ciencias y Humanidades (2010), Química: principios y aplicaciones. Perú: Asociación Fondo de Investigadores y Editores. Bylikin, S. Horner, G. Murphy, B. Tarcy, D. (2014), Chemestry IB Diploma, Reino Unido: Oxford
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