taller 1:concepto de mol

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Concepto de Mol Tomado de: http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.html En el laboratorio o en la industria no se trabaja con símbolos o números, se trabaja con sustancias concretas, que se palpan, se tocan. Para facilitar las tareas de investigación sobre algún elemento químico los científicos utilizan siempre gran cantidad de átomos. Como la cantidad de átomos que necesitan es realmente impresionante, para simplificar sus cálculos los químicos utilizan una unidad de cantidad de materia llamada mol (del latín moles que significa montón). Esta nueva unidad que estamos definiendo hace que para las diferentes sustancias un mol de una no tenga la misma masa en gramos o kilogramos que para otra sustancia. Haciendo un pequeño símil no puede ser igual la masa de 100 "tornillos" que la masa de 100 "destornilladores", aunque en ambos casos haya el mismo número de unidades. ¿Qué es el mol? Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x 10 23 partículas elementales (ya sea átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etcétera). Por eso, cuando un químico utiliza el término mol, debe dejar en claro si es: 1 mol de átomos 1 mol de moléculas 1 mol de iones 1 mol de cualquier partícula elemental. Un número con nombre propio Este número tan impresionante: 602.000. 000.000. 000.000. 000.000 o sea: 602.000 trillones = 6,02 x 10 23 tiene nombre propio, se llama Número de Avogadro. Numero de Avogadro (N) = es un número que representa la cantidad de átomos de un elemento que hay en un átomo-gramo (mol) de ese elemento, o la cantidad de moléculas de compuesto que hay en una molécula-gramo o mol o mole de ese compuesto; ese número es 6.02 x 10 23 Medir la masa de las sustancias El problema para medir moles reside en su propio concepto: no se puede tomar un mol de una sustancia sobre la base de contar sus partículas (ya sean átomos, moléculas o iones) debido a lo grande que es el Número de Avogadro y al hecho de que es imposible tomar una de estas unidades. Por eso, en el laboratorio, para realizar cálculos se necesita encontrar una relación entre el mol y otra magnitud más fácil de medir: la masa. Los átomos no se pueden contar, pero igual podemos saber cuántos hay.

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Concepto de mol

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  • 1. Concepto de Mol Tomadode:http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.html Enellaboratoriooenlaindustrianosetrabajaconsmbolos onmeros,setrabajaconsustanciasconcretas,quesepalpan, setocan.Parafacilitarlastareasdeinvestigacinsobrealgn elemento qumico los cientficos utilizan siempre gran cantidaddetomos. Comolacantidaddetomosquenecesitanesrealmenteimpresionante, para simplificar sus clculos los qumicos utilizan una unidad de cantidad de materia llamada mol(dellatn molesquesignificamontn). Estanuevaunidadqueestamosdefiniendohacequeparalasdiferentessustanciasunmoldeuna notengalamismamasaengramosokilogramosqueparaotrasustancia. Haciendo un pequeo smil no puede ser igual la masa de 100 "tornillos" que la masa de 100"destornilladores",aunqueenamboscasoshayaelmismonmerodeunidades. Qu es el mol? Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x 1023 partculas elementales (ya sea tomos,molculas,iones,partculassubatmicas,etctera).Poreso,cuandounqumicoutiliza eltrminomol,debedejarenclarosies: 1moldetomos 1moldemolculas 1moldeiones 1moldecualquierpartculaelemental. Unnmeroconnombrepropio Estenmerotanimpresionante: 602.000.000.000.000.000.000.000 osea:602.000trillones=6,02x1023 tienenombrepropio,sellamaNmerodeAvogadro. Numero de Avogadro (N) = es un nmero que representa la cantidad de tomos de un elemento que hay en un tomo-gramo (mol) de ese elemento, o la cantidad de molculas de compuesto que hay en una molcula-gramo o mol o mole de ese compuesto; ese nmero es 6.02 x 1023 Medir la masa de las sustancias Elproblemaparamedirmolesresideensupropioconcepto:nosepuedetomarunmol deunasustanciasobrelabasedecontarsuspartculas(yaseantomos,molculaso iones)debidoalograndequeeselNmerodeAvogadroyalhechodequeesimposible tomarunadeestasunidades.Poreso,enellaboratorio,pararealizarclculossenecesita encontrarunarelacin entre el mol y otra magnitud ms fcil de medir: la masa. Los tomos no se pueden contar, pero igual podemos saber cuntos hay.
  • 2. De acuerdo con el Sistema Internacional de Medidas, el mol se define como la cantidaddesustanciaquecontienetantasentidades(tomos,molculas,iones)comoel nmerodetomosexistentesen0,012kgdecarbono-12puro. La cantidad de tomos que hay en 1 mol es tan grande que puede medirse su masa en una balanza. Mol de tomos Nopodemosmedirlamasadecadatomoindividualmente,perosipodemosmedirla masadeungruporepresentativodetomosycompararlaconunamasadeotronmero igualdeuntomodistinto. Ejemplo: 6,02 x 1023 tomos = 1 mol de tomos Entonces: 6,02 x 1023 tomos de Cu = 1 mol de tomos de Cu 6,02 x 1023 tomos de H = 1 mol de tomos de H 6,02 x 1023 tomos de Fe = 1 mol de tomos de Fe SabemosquelamasaatmicadelCu=63,54,locualsignificaquelamasadeltomodeCues 63,54vecesmayorquelaUnidad de masa atmica (uma), 1moldetomosdeCu=63,54gsignificaquelamasade1moldetomosdeCues63,54 gramos. RespectoalFe,sabemosquelamasaatmicadelFe=55,847,estosignificaquelamasadel tomodeFees55,847vecesmayorquelauma, 1moldetomosdeFe=55,847gsignificaquelamasade1moldetomosdeFees55,847 gramos. Comovemosenlosejemplosanteriores,elcobre(Cu)yelfierro(Fe)aigualnmerodetomos (molonmerodeAvogadro)tienendistintamasa. Mol de molculas Nopodemosmedirlamasadecadamolculaindividualmente,perosipodemosmedirlamasa deungruporepresentativodemolculasycompararlaconunamasadeotronmeroigualde unamolculadistinta. Ejemplo: 6,02 x 1023 molculas = 1 mol de molculas Entonces: 6,02 x 1023 molculas de NH3= 1 mol de molculas de NH3 6,02 x 1023 molculas de H2O= 1 mol de molculas de H2O 6,02 x 1023 molculas de Al2O3= 1 mol de molculas de Al2O3 LamasamoleculardelH2O=18significaquelamasamolecularrelativadelH2Oes18 vecesmayorquelauma, 1moldemolculasdeH2O=18gsignificaquelamasade1moldemolculasdeH2O es18gramos
  • 3. LamasamoleculardelAl2O3=102significaquelamasamolecularrelativadelAl2O3 es102vecesmayorquelauma, 1moldemolculasdeAl2O3=102gsignificaquelamasade1moldemolculasde Al2O3es102gramos. Ver: Masa atmica, masa molecular y unidad de masa atmica Ahorabien,paraconocercuntosmoleshaydeuntomoomolculaenuna determinadacantidaddemateria(masa,engramos)esnecesariosabercuntosgramos haydedichamateriayconocersupesoatmicoomolecular. Usando la siguiente igualdad: mol= Gramos del tomo o molcula Peso atmico o Peso Molecular queseleemolesigualagramosdeltomoomolculadivididoporelpesoatmicoo pesomolecular. Ejemplo: Tenemos23gr.deNayelpesoatmicodelNaes23gr. 1mol= 23 Gramos del tomo o molcula Na 23 Peso atmico o Peso Molecular Na Entonces,elvolumenatmicosecalculadividiendolamasaatmica(expresadaen gr/mol)deunelementoporsudensidad(pesoatmico).Porlotanto,lasunidadesdel volumenatmicosoncc/mol(volumen/masa). Otroejemplo: Tenemos2,21molesdeunasustanciaysabemosquesupesomoleculares40gr. Cuntosgrs.Tenemosdelasustancia? De la igualdad sabemos: 2,21moles= X Gramos del tomo o molcula 40 Peso atmico o Peso Molecular Despejando X (los gramos) obtenemos2,21 moles x 40 gr. = 88,4 gr. Otroejemplo: Tenemos100gr.deaguaysabemosqueelpesomolecular(PM)delaguaes18gr. Cuntosmolesdeaguatenemos? mol= 100 Gramos del tomo o molcula agua 18 Peso atmico o Peso Molecular agua Despejamoslaecuacin:100/18nosda5,55cc/mol(moles) Resumen
  • 4. MASA MOLECULAR (o peso molecular) de un compuesto: suma de las masas atmicas (A) de los elementos que forman ese compuesto; se expresa tambin en unidadesdemasaatmica(u) tomogramo:eslamasaatmicadeeseelementoexpresadaengramos Cuandodecimosqueeneltomo-gramodeunelementohayunmoldetomosdeese elemento,oqueenlamolcula-gramo(mol)deunasustanciahayunmoldemolculas de esa sustancia, lo que estamos diciendo es que, en ambos casos, hay 6,02 x 1023 tomosomolculasrespectivamente Ejercicio: LafrmuladelacidosulfricoesH2SO4.Sepidelosiguiente: 1. Determinarlamasaatmicadeloselementosdeestecompuesto. 2. Determinelostomosgramodecadaunodeesoselementos 3. Determineelpesomolecular(PM)delacidosulfrico. 4. Determinarlamolcula-gramoomoldelH2SO4 5. DeterminarloquesignificaelnmerodeavogadroparaelH2SO4. 6. CuntostomosdeHhayen1gramodeH? 7. Cuntostomosdeazufrehayen1gramodeS? 8. Cuntostomosdeoxigenohayen1gramodeO? 9. Cuntasmolculasdeacidosulfricohayen1gramodeacidosulfrico? Solucin