mol y numero avogadro
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Mol, Número de Avogadro, Formula Molecular,
Reacciones Químicas
Estelí, 27 de Abril 2011
Química General Básica
MSc. Ing. Alba V. Díaz Corrales
REACCIONES QUÍMICAS
Cambios físicos
Cambios Químicos
TRANSFORMACIÓN
SUSTANCIAS PURAS
No implican cambio de composición
Ej Cambio de fase
Para llegar a establecer la forma de medir la materia y las relaciones que existen entre reactivos y
productos, se aplicó de manera intuitiva el método científico.
CONCEPTO DE MOL
Número de Avogadro.
El término mol proviene del latín moles, que significa “una masa”
El término molécula es la forma diminutiva y significa “una masa pequeña”
Sistema Internacional de unidadesMagnitud Nombre de la
unidadSímbolo de la unidad
longitud metro m
masa kilogramo Kg
tiempo segundo s
Intensidad de corriente amperio A
temperatura kelvin K
Cantidad de sustancia
mol mol
Intensidad luminosa candela cd
EL MOL
Mediante diversos experimentos científicos se ha determinado que el número de átomos que hay en 12g de 12C es 6.0221367 ·1023
Este número recibe el nombre de
número de Avogadro
Avogadro contando el número de moléculas en
un mol
un mol contiene
el número de Avogadro ( 6.02·1023) de unidades de
materia físicas reales ( átomos, moléculas o iones)
El número de Avogadro es tan grande que es difícil imaginarlo.
Si esparciéramos 6.02·1023 canicas sobre toda la superficie terrestre,
¡formaríamos una capa de casi 5Km de espesor!
En definitiva:
Peso atómico, ecuación química y
estequiometría
Sobre la materia a mediados del siglo XIX se sabía:
La teoría atómica de Dalton
La Hipótesis de Avogadro
- No permitían asignar fórmulas coherentes a los compuestos
- No se había deducido un sistema para calcular los pesos atómicos
Concepto de masa atómica
Hidrógeno
Helio
Flúor
Sodio
1,0079 uma
4,0026 uma
18,9984 uma
22,9898 uma
1.6736 ·10-24 g/at 1.0078 g/mol
6.6463 ·10-24 g/at
4.0024 g/mol
31.632 ·10-24 g/at 19.048 g/mol
38.1746 ·10-24 g/at
22.9887g/mol
El número de Avogadro
tiene un valor de
6.022·1023
Para asignar las masas atómicas se define la uma que es la doceava parte del peso del 12C.
1uma = 1.6605·10-
24g1g = 6.022·1023 uma
MASA ATÓMICAEN GRAMOS
1uma = 1.6605·10-
24g/at
MOLES EN GRAMOS
NA = 6.022·1023
at/mol
Formulas empíricas y moleculares.
Deducción de formulas.
DEDUCCIÓN DE FORMULAS
EMPÍRICAS
O
MOLECULARE
S
Expresan la clase de
átomos en la molécula
y su número relativo
y su número absoluto de relación entre ellas
C H
C6H6
Conocer la composición porcentual
% en masa de
elementos
Suponemos que la muestra contiene 100g
Gramos de cada
elemento
Usar pesos
atómicos
Moles de cada
elemento
Calcular relación molar
Fórmula empírica
Fórmula empírica
x un número entero
Conocer la fómula empírica
Fórmula molecular
8. Cálculos Estequiométricos .
Estequiometría Stoecheion
ElementoMetron Medida
ESTEQUIOMETRÍESTEQUIOMETRÍAA
Estudio cuantitativo de reactivos y productos en
una reacción química.
Reacción química: proceso en el cual una o
varias sustancias puras (REACTIVOS) se
transforman para formar una o más sustancias
nuevas (PRODUCTOS). Se representan
mediante ecuaciones químicas.
Cálculos estequiométricos
cantidades de sustancia que reaccionan
Los símbolos y las fórmulas sirven al químico para poder esquematizar una reacción química.
cantidades de sustancia que se producen
2H2 + O2 2H2O2 moléculas de
hidrógeno
reactivos productos
Reaccionan con
1 molécula de oxígeno
Para dar
2 moléculas de agua
¿Cómo nos damos cuenta que se produce una reacción química?
Cuando al poner en contacto dos o más sustancias:
Se forma un precipitado Se desprenden gases Cambia de color Se desprende o absorbe energía (calor) Se percibe un “olor”, etcétera
Cambios de energía (luz)
Pero, ¿qué es una reacción química?
Una reacción química consiste en la “ruptura de enlaces químicos” entre los átomos de los reactivos y la “formación de nuevos enlaces” que originan nuevas sustancias químicas, con liberación o absorción de energía.
En toda reacción química la masa se conserva, es decir permanece
constante
AJUSTE, IGUALACIÓN O “BALANCEO” DE REACCIONES.
En una reacción ni se crean ni se destruyen átomos:
Números de cada elemento a cada lado de la “flecha”tienen que ser iguales.Se satisface esta condición se dice que la ecuación está AJUSTADA.
Nunca deben modificarse los subíndices al ajustar una reacción.
CH4 + O2 CO2 + H2O
1º.- se ajustan los elementos que están en una sola molécula en cada miembro de la reacción.
22
C H2º.- Para completar el ajuste, necesitamos poner un 2 delante del O2
Usamos los símbolos (g), (l), (s) y (ac) Para gas, líquido, sólido y disolución acuosa. Cuando se forma un sólido como producto se usa una flecha hacia abajo , para indicar que precipita.
CÁLCULOS CON FÓRMULAS Y ECUACIONES QUÍMICAS
El concepto de mol nos permite aprovechar a nivel macroscópico práctico la información cuantitativa contenida en una reacción química ajustada.
Normalmente no tendremos los datos de las cantidades de reactivos en moles.
Si por ejemplo tenemos los datos en gramos:
Gramos de
reactivo
Moles de
reactivo
Ecuación ajustada
Moles
de product
o
/Pmreactiv
o
xPm
Producto
Gramos de
producto
ESTEQUIOMETRÍA
Dada la ecuación química: REACTANTES
C (sólido) + O2 (gas) CO2 (gas)
12 g 32 g 44 g
24 g 64 g 88 g
De acuerdo a la ecuación, responda:
1.¿Qué relación hay entre reactantes y producto?Que la masa de los reactantes es igual a los
productos
PRODUCTO
1789. Ley de Lavoisier de la
conservación de la masa.
Lavoisier comprobó que en cualquier reacción química,
LEYES PONDERALES.
la suma de las masas de los productos que
reaccionan
la suma de las masas de los productos
obtenidosEsto significa que:
=
En una reacción química, la materia
no se crea ni se destruye, tan sólo
se transforma.
Por ejemplo, si 10 gramos de A se
combinan con 20 gramos de B,
se obtienen 30 gramos de A B.Antoine Lavoisier: 1734-
1794
+
Tipos de cálculos estequiométricos
Moles de reactivos Moles de productos
Masa de reactivos
Moles dereactivos Moles de
productos
Masa dereactivos
Moles dereactivos
Moles deproductos
Masa deproductos
Símbolos usados en una ecuación química:
+ se usa entre dos fórmulas para indicar la presencia de varios reactivos o de varios productos.
se llama “flecha de reacción” y separa los reactivos de los productos. Indica que la combinación de los reactivos “produce”.
Símbolos usados en una ecuación química:
la doble flecha indica que la reacción puede ocurrir en ambas direcciones.
la flecha hacia abajo indica la formación de un precipitado que cae por gravedad al fondo del vaso de reacción.
Símbolos usados en una ecuación química:
la flecha hacia arriba indica que se desprende un gas.
(s) indica que la sustancia se encuentra en estado sólido.
(l) indica que la sustancia se encuentra en estado líquido.
(g) indica que la sustancia se encuentra en estado gaseoso.
Símbolos usados en una ecuación química:
calor la flecha con una “delta” o la palabra
calor encima indica que la reacción requiere energía térmica para llevarse a cabo.
Cualquier “signo” que se ponga encima de la flecha, nos indica que se requiere de este para que la reacción ocurra.
Símbolos usados en una ecuación química:
(ac) indica que el reactivo o el producto se encuentra en solución acuosa.
Catalizador, generalmente se coloca encima de la flecha de reacción y nos indica que para que se lleve a cabo la reacción se necesita un catalizador.
Plan general para cálculos estequiométricos
MASA DE REACTANTES
MASA DE PRODUCTOS
MOLES DE REACTANTES
MOLES DE PRODUCTO
Factor estequiométrico
(Laboratorio del Alquimista, ca. 1650)
GRACIAS