Masa atómica
Se
conoce como masa atómica a la masa que posee un
átomo mientras éste permanece en reposo. En
otras palabras, puede decirse que la masa atómica es aquella que surge de la totalidad de
masa de los protones y neutrones pertenecientes a un único átomo en estado de
reposo. Dentro del Sistema Internacional, la unidad que permite calcularla y reflejarla es
la masa atómica unificada.
Masa atómica(m. a.),
es la suma de sus protones y neutrones y varía en los distintos elementos de la
tabla periódica
Masa molecular
La masa molecular es la masa de una molécula de un compuesto. Se calcula sumando
las masas atómicas relativas de todos los átomos que forman dicha
molécula. Se mide en unidades de masa atómica, representadas como u, también
llamadas unidades Dalton, representada como Da. Esta última unidad es la
indicada en el Sistema Internacional de Magnitudes.
Se calcula sumando las masas atómicas
de los elementos que componen la molécula. Así, en el caso
del
agua: H2O, su masa molecular es:
H=2
x 1,00 + O= 16,00 = 18 u (Uma)
Mol
Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x 1023 partículas elementales (ya átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etcétera) en 12 gramos de Carbono.
También se llama Número de Avogadro. Por ejemplo, una mol de etanol es igual a 6.023 × 10 23 moléculas de etanol
CALCULAR LA MASA MOLAR DE UN COMPUESTO
1.
Encuentra la
fórmula química para el compuesto. Este
es el número de átomos de cada elemento que forma el compuesto. Por ejemplo,
la fórmula del cloruro de hidrógeno (ácido clorhídrico) es HCl
2.
Encuentra la
masa molar de cada elemento del compuesto. Multiplica
la masa atómica del elemento por la constante de la masa por el número de
átomos de ese elemento en el compuesto. Así es como debes hacerlo: Para el
cloruro de hidrógeno, HCl, la masa molar de cada elemento es 1,007 gramos por
mol para el hidrógeno y 35,453 gramos por mol para el cloruro.
3.
Suma las masas
molares de cada elemento en el compuesto. Esto
determina la masa molar de cada compuesto. Así es como debes hacerlo: Para el
cloruro de hidrógeno, la masa molar es 1,007 + 35,453, o 36,460 gramos por mol.
ejercicios:
1.
Anhídrido Perclórico
Cl7O-2 = Cl2O7 Cl : 35,36 x 2 = 70,70
O :
16,00 x 7 = 112,00
182,70 g/mol
2.
Carbonato de Calcio
HCO + Ca(OH) = Ca(CO3) Ca: 40,08 x 1 = 40,08
C: 12,01 x
1 = 12,00
O: 16,00 x 3 = 48,00
100,08 g/mol
3. Acido pirofosfato
H4P2O5 H: 1,00 x 4 =
4,00
P: 20,97 x 2 =
61,94
O: 16,00 x 5 =
80,00
145,94 g/mol
COMPOSICION PORCENTUAL
Paracalcular la compocicion porcentual primero tenemos que calcular la maza molaer del compuesto.
ejemplo:
1.
Anhídrido Perclórico
Cl7O-2 = Cl2O7 Cl : 35,36 x 2 = 70,70
O :
16,00 x 7 = 112,00
182,70 g/mol
Cl: 70,70 x 100 / 182,70 = 38,69 %
O: 112,00 x 100 / 182,70 = 61,31 %
100,00
Una
forma de comprobar si es correcta la composición porcentual es sumar los
porcentajes de cada elemento. El total
de la suma debe ser igual a 100 como indica el ejercicio.
FORMULA EMPIRICA Y FORMULA MOLECULAR
Formula
Empírica; Es la fórmula más sencilla y básica
para un compuesto. Los subíndices de esta fórmula es el resultado de una
simplificación de la correspondiente fórmula química.
Ejemplo:
Un análisis en el laboratorio de una
muestra de raticida conocido como warfarina arrojo los siguientes resultados
respecto a las sustancias que lo componen: 74.01% C, 5.23% H y 20.76% O en
masa. Determinar la fórmula empírica de este raticida.
Solución:
Seguiremos los siguientes pasos:
1. Cuando no tengamos como dato la cantidad de muestra
que ha sido analizada, asumiremos siempre una muestra de 100 g.
Entonces se tendrá:
74.01 g C, 5.23 g H y 20.76 g O.
2. Convertimos la masa de cada elemento de la
sustancia en moles:
3.Puesto que los subíndice son números
enteros, vamos a dividir el resultado de cada uno de estos moles para el menor de
los moles (para este caso 1.2983)
4.Si hasta estas instancia escribiéramos la fórmula
empírica, se tendría:
Pero es evidente que todavía no se
logra el objetivo de tener números enteros como subíndices.
Cuando se dé este caso, multiplicamos
por un número pequeño a cada subíndice a fin de redondear y convertirlos en
enteros.
Al multiplicar por 4 a cada subíndice
de la fórmula, obtenemos:
5. La fórmula empírica de la warfarina es
Formula
Molecular; Es la fórmula real de las moléculas del
compuesto por lo que también se la conoce como fórmula química.
Obtención
de una Fórmula Molecular
Para obtener la fórmula molecular es
ineludible utilizar la fórmula empírica ya que ésta nos ayudará a determinar el
factor que multiplicará a los subíndices de la fórmula empírica para luego
obtener la fórmula molecular. Para calcular este factor utilizaremos:
Ejemplo:
El beta-caroteno proporciona el color
naranja a las zanahorias y es importante para la visión correcta de los seres
humanos. Su composición centesimal, en masa, es 89.49 % C y 10.51 % de H. La
masa molecular del β-caroteno es 536.9 uma. ¿Cuál es su fórmula
molecular?
Solución:
Seguiremos los siguientes pasos:
1. Cuando no tengamos como dato la cantidad de muestra
que ha sido analizada, asumiremos siempre una muestra de 100 g.
Entonces se tendrá:
89.49 g C y 10.51 g H.
2. Convertimos la masa de cada elemento de la
sustancia en moles:
3. Puesto que los subíndice son números enteros, vamos
a dividir el resultado de cada uno de estos moles para el menor de los moles
(para este caso 7.4513)
4. Si hasta estas instancia escribiéramos la fórmula
empírica, se tendría:
Pero es evidente que todavía no
se logra el objetivo de tener números enteros como subíndices.Cuando se dé este
caso, multiplicamos por un número pequeño a cada subíndice a fin de redondear y
convertirlos en enteros.Al multiplicar por 5 a cada subíndice de la fórmula, obtenemos:
5. Finalmente obtenemos fórmula empírica del
β-caroteno, del cual su masa empírica es: 67.12 uma.
6. Calculamos el factor molecular:
7. Obtenemos la fórmula molecular del β-caroteno
al multiplicar el factor 8 a cada subíndice de la fórmula empírica:
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