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Inicio Estrategias Química Mol, Masa molar de elementos y compuestos

Mol, Masa molar de elementos y compuestos

Written by  Gladys Gahona
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Concepto de Mol

 En química el mol es una unidad fundamental de el Sistema Internacional de Unidades (SI), y se usa para medir la cantidad de sustancia (partículas, átomos, moléculas, iones, etc). En otras palabras el mol representa un número, de la misma manera como una docena representa el número 12, el mol representa el número 6.023 x 1023 (número de Avogadro).

altUn mol está definido como la cantidad exacta de sustancia contenida en 12 gramos de carbono-12 12C (isótopo más común del carbono), por tanto, por definición, un mol de 12C puro tiene una masa exacta de 12 gramos.

un mol = 6.023 x 1023 = 602,300,000,000,000,000,000,000

Un mol es un número muy grande... mientras una docena de huevos harían un delicioso omelet para 6 personas, un mol de huevos ocupan 30 millones de veces el volumen total de los océanos de la Tierra. El mol se usa en Química cuando se necesita saber cuántos átomos y moléculas hay en una sustancia dada, ya que éstos son muy, pero muy pequeños.

Una simple gota de agua, contiene varios miles de millones de millones de moléculas de H2O, por lo que en vez de hacer cuentas con millones, trillones o cuatrillones de moléculas de agua, es más fácil manejar diez o veinte moles de agua. 

1 trío de músicos contiene 3 músicos
1 six pack de refresco de soda contiene 6 latas de soda
1 docena de huevos contiene 12 huevos
1 centena de tomates contiene 100 tomates
1 mol de agua H2O contiene 6.023 x 1023 moléculas de agua H2O
1 mol de carbono C contiene 6.023 x 1023 átomos de carbono C
1 mol de sal de mesa NaCl contiene 6.023 x 1023 iones Na+ y
6.023 x 1023 iones Cl-


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Masa atómica

Masa atómica es la masa de un átomo expresada en unidades de masa atómica (u.m.a.).

Un átomo de carbono-12 (12C) tiene una masa de 12 u.m.a.

Por tanto, una u.m.a. equivale a la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12 (el isótopo natural estable más abundante del carbono). Otro nombre para la u.m.a. es el dalton (símbolo Da). Cada elemento químico tiene su correspondiente masa atómica expresada en u.m.a. o dalton.


Masa molar de las sustancias

La masa en gramos de un mol de cualquier sustancia es su Masa molar M se expresa en gramos/mol. La masa molar de cualquier elemento es numéricamente igual a su masa atómica (expresada en u.m.a.) en la tabla periódica. Es una propiedad física de las sustancias, cada una tiene su propia y única masa molar.

Para saber por qué los elementos tienen diferentes masas molares debemos recordar que los átomos de diferentes elementos tienen diferente número de protones, neutrones y electrones, por tanto tienen diferentes masas atómicas. Diferentes masas atómicas conducen a diferentes masas molares.

Masa molar de algunos elementos

  • La masa molar del carbono C es 12.0107 grs/mol ----> un mol de carbono tiene aprox. 12 grs de masa
  • La masa molar del magnesio Mg es 24.305 grs/mol -----> un mol de magnesio tiene aprox 24.3 grs de masa
  • La masa molar del oxígeno O es 15.9994 grs/mol ----> un mol de oxígeno tiene aprox.  16 grs de masa

Cálculo de la Masa molar de algunos compuestos a partir de la Masa molar de sus elementos

Hidrógeno Carbono

Nitrogeno Oxígeno 

Sodio Magnesio

Azufre Cloro
Agua  H2O 1.00794 x 2 + 15.9994 = 18.01528 ≈ 18 gr/mol
Sal común NaCl 22.98977 + 35.453 =  58.44277 ≈ 58.4 gr/mol
Ácido sulfhídrico H2S 1.00794 x 2 + 32.065 =  34.08088 ≈ 34 gr/mol
Ácido sulfúrico H2SO4 1.00794 x 2 + 32.065 + 15.9994 x 4 =  98.05688 ≈ 98.06 gr/mol
Hidróxido de magnesio Mg(OH)2 24.305 + (15.9994 +1.00794) x 2 = 58.31974 ≈ 58.3 gr/mol
Dióxido de carbono CO2 12.0107 + 15.9994 x 2 = 44.0095 ≈ 44 gr/mol
Bicarbonato de sodio NaHCO3 22.98977+ 1.00794 + 12.0107 + 15.9994 x 3 = 84.00661 ≈ 84 gr/mol


Peso molecular

Aún cuando la masa molar M es un concepto que difiere del peso molecular PM, el valor numérico de ambos es el mismo, por lo que, para efectos de cálculo los consideraremos similares.

Relación entre número de moles, masa y masa molar

De todo lo anterior se deduce que para cada sustancia existe una relación matemática entre tres cantidades: el número de moles, la masa y la masa molar (o peso molecular):

n=\frac{m}{M}

donde: n es el número de moles, m es la masa expresada en gramos, {M} es la masa molar.

De esta relación o fórmula matemática, puede desprenderse do tipos de preguntas de examen:

1. Calcular el numero de moles

¿Cuántos moles hay en 30 gr de H2SO4?

Aplicando directamente la fórmula:

n=\frac{m}{M}=\frac{30}{98.06}=0.3 moles

En 30 gr de H2SO4 hay 0.3 moles.

2. Calcular la masa

 ¿Cuál es la masa (o cuánto pesa) de 2.5 moles de H2SO4?

 Despejando m de la fórmula:

m={n} \cdot {M}={2.5} \cdot {98.06}=245.2 gr

2.5 moles de H2SO4 tienen una masa de 245.2 gramos.


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Last modified on Sunday, 19 June 2011 07:51

comments  

 
# arturo 2013-04-19 23:02
Muy bien explicado, gracias!
 

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