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Moléculas

La materia es cualquier cosa que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

La materia está compuesta de átomos. Los átomos se unen para formar moléculas. Entonces, molécula se define como la combinación de dos o más elementos químicos mediante enlaces químicos

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Moléculas

• Existen dos tipos de moléculas:

• Moléculas de un elemento: en algunos casos, dos átomos de un mismo elemento están unidos químicamente para formar una molécula. Por ejemplo, el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, el cloro, el bromo, etc. Sus fórmulas son O2, H2, N2, Cl2, Br2. En muchos casos, estas moléculas existen en estado gaseoso.

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Moléculas

• Moléculas de un compuesto: cuando se unen dos o más átomos de diferentes elementos se forma una molécula de un compuesto. La molécula es la unidad básica de un compuesto químico. Algunos ejemplos de moléculas de compuestos son cloruro de hidrógeno HCl, agua H2O, metano CH4 y amoniaco NH3

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Moléculas

• Masa molecular (o peso molecular): la masa de una molécula, es la suma de las masas atómicas de los elementos que la componen

• Nota: en química, a diferencia de la física, los términos masa y peso se emplean indistintamente

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Moléculas

Ejemplo 1: El oxígeno que respiramos tiene fórmula química O2. Calcular su masa molecular.

Solución:• Paso 1. Se observa en la Tabla Periódica la masa

atómica del elemento oxígeno

Masa atómica = 15.9994 g / mol ≈ 16 g / mol

• Paso 2. El número de oxígenos presentes en la molécula se multiplica por la masa atómica

2 átomos de oxígeno × 16 g / mol = 32 g / mol

• La masa atómica del O2 es 32 g / mol-molécula

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Moléculas

Ejemplo 2: El agua tiene fórmula H2O. Calcular su masa molecular

Solución:

2 átomos de hidrógeno × 1gramo = 2g

1 átomo de oxígeno × 16gramos = 16g

Total (suma) 18 g / mol

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Moléculas

Ejemplo 3: Calcular la masa molecular del sulfato de hidrógeno (ácido sulfúrico) H2SO4

Solución:

2 átomos de hidrógeno × 1 = 2

1 átomo de azufre × 32 = 32

4 átomos de oxígeno × 16 = 64

Total (suma) 98 g / mol

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Número de Avogadro

• Amadeo Avogadro (1776-1856) fue un químico y físico nacido en Turín, Italia

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Número de Avogadro

• Un átomo o un conjunto de pocos átomos raramente son percibidos por técnicas humanas, por esa razón los químicos emplean el término mol.

• Mol se define como la cantidad de sustancia que contiene el mismo número de átomos que contiene 0.012 kg de carbono-12 (definición del Sistema Internacional de Unidades)

• En otras palabras, una mol se define como la cantidad de una sustancia pura que contiene un número definido de átomos (o unidades elementales)

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Número de Avogadro

• El número de átomos que hay en una mol de cualquier sustancia es un número constante, este número se conoce como número de Avogadro (NA)

NA = 6.022 × 1023 átomos / mol

Esto quiere decir, por ejemplo, que en una mol de cobre (63.546 gramos) hay 6.022 × 1023 átomos; en una mol de oro (196.967 gramos) hay 6.022 × 1023 átomos; etc.

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Número de AvogadroEjemplo 1: Conversión de gramos a moles

Una roca de sal pura (NaCl) tiene una masa de 520 gramos. Cuántas moles hay en esta roca?.

Solución. Se calcula la masa molecular del NaCl

1 átomo de Na × 23 = 231átomo de Cl × 35.5 = 35.5 Total 58.5 g / mol

La masa de la roca se divide entre la masa molecular:

520 g×1mol58. 5g

=8 .89mol

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ACTIVIDAD 1Conversión de gramos a moles

a. Una roca de AZUFRE (S) tiene una masa de 3.520 miligramos. Cuántas moles de S hay en esta roca?.

b. Se tiene una muestra de ORO (Au) de 0,0014 Toneladas. Hallar la cantidad de moles de Au.

c. Rosmira encuentra 200decigramos de PLATA (Ag), expresar esta masa en moles.

d. Cuántas moles de agua hay en 3,5 Litros?

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Número de AvogadroEjemplo 2: Conversión de moles a gramos

Cuántos gramos hay en 12 moles de agua

Solución. Se calcula la masa molecular del agua H2O

2 átomos de H × 1g = 2g1 átomo de O × 16g = 16gTotal 18 g / mol-molécula

El número de moles de agua se multiplica por la masa molecular

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Número de AvogadroEjemplo 3: Determinación del número de átomos a partir de los gramos y

el número de moles

Cuántos átomos hay en 50 gramos de potasa (KOH)

Solución. Se calcula la masa molecular de la potasa (hidróxido de potasio)

1 átomo de K × 39 = 391 átomo de O × 16 = 16 1 átomo de H × 1 = 1 Total 56 g / mol

Se calcula el número de moles de los 50 gramos:

Se calcula el número de átomos, multiplicando el número de moles por el número de Avogadro:

50 g×1mol56 g

=0 .89mol

0 .89 mol× 6 . 022×1023átomos

1mol=5 .36×10 23átomos

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Conversión de moles a gramos

a. Una roca de Fe con una masa de 38 moles. A cuántos gramos de HIERRO corresponden?

b. Se tiene una muestra de ORO (Au) de 3 moles. Hallar la cantidad en gramos de Au.

c. Rosmira encuentra 2000 milimoles de Ni, expresar esta masa en gramos.

d. Cuántos gramos de NaCl hay en 4 moles de sal de cocina?

ACTIVIDAD 2

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Conversión de moles a gramos

a. Una roca de Zn con una masa de 138 moles. A cuántos gramos de ZINC corresponden?

b. Se tiene una muestra de ORO (Au) de 7 milimoles. Hallar la cantidad en gramos de Au.

c. Rosmira encuentra 300 milimoles de F, expresar esta masa en gramos.

d. Cuántos gramos de KOH hay en 14,6 moles de este hidróxido?

ACTIVIDAD 3