Qué es masa atómica?

Objetivos

• Reflexionar sobre las dificultades

de enseñar el concepto de

cantidad de sustancia y su unidad

el mol.

• Comprender el por qué en

Química, ante la imposibilidad de

contar las partículas, se pesan las

sustancias.

Reacción Química

• ¿Cómo se usan las fórmulas y

ecuaciones químicas para

representar los reacomodos

de los átomos que tienen

lugar en las reacciones

químicas?

• Las sustancias se pueden

representar por fórmulas, las

cuáles nos proporcionan

mucha información.

Fórmula Mínima y Molecular

• Una fórmula química expresa las

proporciones relativas de los átomos

que constituyen el compuesto.

• Una fórmula molecular, además

expresa el número de átomos de

cada elemento que forman una

molécula del compuesto.

• Una fórmula mínima es la reducción

de una fórmula molecular o su

mínima expresión entera.

Ejemplos

• Benceno.

• Fórmula molecular C6H6

• Fórmula mínima C H

• Agua

• Fórmula mínima H2O

• Fórmula molecular H2O

Composición Elemental

• La composición en masa o

composición elemental es el

porcentaje (%) en masa de

cada elemento en un

compuesto o en una especie

química.

Ejercicios

Calcular la composición porcentual (%) de cada uno de los elementos en el ácido

sulfúrico:

a)H2SO4

b)NaClO

c)CuSO4 .5H2O

Composición elemental

Fórmula químicaMasa molar

Se calcula

Masa de los elementos Masa del compuesto

Fórmula Mínima: ejercicios

• Una muestra de un compuesto tiene: 47.98% de Zn y 52.208% de Cl. Determina la fórmula mínima.

• Respuesta:Respuesta:

• 47.98 g Zn x 1 mol Zn/65.3 g = 0.7347 mol

• 52.208 g Cl x 1 mol Cl /35.5 g= 1.4706 mol

• 0.7347/0.7347 = 1 1.4706/0.7347 = 2

ZnCl2

Cantidad de sustancia y el mol.Dificultades en su enseñanza

• Los químicos NO se ponen de acuerdo en la definición del mol.

• El mol se enseña como una idea matemática abstracta.

• Los estudiantes no tienen seguridad en la comprensión de los conceptos

previos al mol.

• El número de Avogadro no se puede “ver”.

Cantidad de sustancia

• El concepto “cantidad de sustancia”, aparece en 1971 como una magnitud

diferente de la masa.

• Su introducción hace posible “contar” en el nivel microscópico las entidades

elementales, a partir de las masas o los volúmenes de combinación de las

sustancias que reaccionan.

IUPAC (2001)

• “cantidad de sustancia” o “cantidad química” es proporcional al número de

entidades elementales-especificadas por una fórmula química- de las

cuáles la sustancia está compuesta. El factor de proporcionalidad es el

recíproco de la constante de Avogadro (6.022 X 10²³ partículas) que pueden

ser átomos o moléculas.

Mol

• Mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales

como átomos hay en 0.012 Kg de ¹²C

• Pero, ¿cuántos átomos hay en 12g de ¹²C ?

6.022 X 10²³ átomos

A este número se le conoce como Número de

Avogadro en honor al Químico Italiano del siglo XIX.

NA= 6.022 X 10²³

Constante de Avogadro

1 mol de partículas = NA partículas

No= NA partículas/ 1 mol de partículas

No= Constante de Avogadro

Mol: ejercicio

• ¿Qué tan grande es un mol de granos de arroz?

Consideremos que un grano de arroz pesa 1.66 X 10-5 Kg

La masa de un mol de granos de arroz sería=10 000 000 000 000 000 000

(10 trillones de Kg)

Mol

• ¿Qué tan grande es ésta cantidad?

• Producción anual de china ~200 millones de toneladas de arroz (2 x 10¹¹

Kg)

• La masa de un mol de granos de arroz es 50 000 000 de veces mayor. Por

lo tanto China necesita 50 millones de años para producir 1 mol de granos

de arroz.

Ejercicio

• En el Mundo somos ~

6, 500, 000 000 de personas

¿Cuántas moles de personas somos en el mundo?

1 mol -------------- 6.02 X 1023 personas

X mol ------------- 6.5 X 109 personas

X= 1.079 x 10-14 moles de personas

¡ NI SIQUIERA SOMOS UN MOL !

Mol de átomos: El mol nos deja usar la balanza.

• No podemos medir la masa de cada átomo individualmente, pero si podemos

medir la masa de un grupo representativo de átomos y compararla con una masa

de otro número igual de un átomo distinto.

• 6.022 X 10²³ átomos= 1 mol de átomos

• Entonces:

• 6.022 X 10²³ átomos de Cu= 1 mol de átomos de Cu

• 6.022 X 10²³ átomos de H = 1 mol de átomos de H

• 6.022 X 10²³ átomos de Fe = 1 mol de átomos de Fe

Mol y uma

Masa atómica del Cu= 63.54

• Significa

• 1 átomo de Cu pesa 63.54 uma

• 1 mol de átomos de Cu pesa 63.54 g

• Si hablamos de moléculas:

• 6.022 X 10²³ moléculas de NH3 = 1 mol de moléculas de amoniaco

• 6.022 X 10²³ moléculas de H20 = 1 mol de moléculas de agua

Significa

• 1 molécula de NH3 pesa 17 uma

• 1 mol de moléculas de amoniaco pesan 17 g

• 1 molécula de H2O pesa 18 uma

• 1 mol de moléculas de agua pesas 18 g

Relación de n con m,V y N

Ejemplo de relación de n con m,V y N

una sustancia puede expresarse de diferentes maneras:

Agua

•masa m (H2O) = 1 Kg

•volumen V (H2O) = 1 dm3 = 1 L

•cantidad de sustancia n (H2O) = 55.6 mol

•número de partículas N(H2O) = 33.5 x 1024 moléculas