un átomo

3
Un átomo-gramo o una molécula-gramo serán múltiplos de la masa de un átomo o de la de una molécula, respectivamente. Este múltiplo resulta de multiplic ar el valor del peso atómico o del peso molecular por un factor N, que n o es otro que el número de veces que es mayor la unidad de masa «gramo» que la unidad de masa «uam». De todo esto se deduce que un átomo-gramo de cualquier elemento o una molécula-gramo de cualquier sustancia contiene igual número de átomos o moléculas, respectiv amente, siendo precisamente ese número el factor N. El valor de N, determinado experimentalment e, es de 6,023 x 10 23  y es lo que se conoce como mero de Av ogadro:   N = 6,023 x 10 23  Esto condujo al concepto con el q ue se han sustituido los términos ya antiguos de molécula-gramo y de átomo-gramo: el mol. Mol es la cantidad de materia que contiene el número de Avogadro, N, de partículas unitarias o entidades fundamentales (ya sean éstas moléculas, átomos, iones, electrones, etc.). También puede definirse como: Mol es la cantidad de materia que contiene un número de entidades igual al número de átomos contenidos en 12 g de carbono-12.  Este concepto de rnol es mucho más amplio, y lo importante es que hace referencia a un número determinado de partículas o entidades. Es, pues, una cantidad de unidades, y lo mismo que nos referimos a un docena de huevos (12 huevos), un cartón de cigarrillos (200 cigarrillos), etc., podríamos referirnos a un mol de huevos o de cigarrillos (6,023 x 10 23  huevos, 6,023 x 10 23  cigarrillos, etc.). La masa de un mol de cualquier sustancia es el número de gramos de esa sustancia igual en valor a su masa molecular. A esta masa se la denomina Masa molar y se mide en g/mol. Deben desecharse los conceptos de átomo-gramo y de molécula-gramo y sustituirlos por el de mol. Insistir en la necesidad de considerar el actual concepto de mol como número de entidades fundamentales. Hay que puntualizar que en los compuestos iónicos no existen verdaderas moléculas, sino multitud de iones individuales dispuestos en redes cristalinas. Así, la fórmula NaCl no representa una molécula individual, sino que expresa qu e en el compuesto hay igual número de iones Na +  que de iones Cl - . El término mol no sería apropiado en este caso, pero para soslayar este problema la partícula unitaria se entendería aquí en el sentido de «fragmento que contiene el número de átomos de cada tipo indicado por su fórmula». Por eso, el mol de NaCl contendrá N iones Na +  y N iones Cl - . En este caso, en lugar de peso molecular sería más correcto hablar de  peso fórmula.  Volumen molar Es el volumen ocupado por un mol de cualquier sustancia, ya se encuentre en estado sólido, líquido o gaseoso y bajo cualesquiera condiciones de presión y temperatura. Según ya se ha estudiado, un mol de cualquier sustancia contiene igual número de partículas. Por otra parte, si atendemos al caso particular de sustancias gaseosas, del principio de Avogadro se deduce que un mol de cualquier sustancia gaseosa -igual número de moléculas- ocupará idéntico volumen, siempre que las condiciones de presión y temperatura sean las mismas. Este volumen resulta ser de 22,4 l cuando el gas se encuentra en condiciones normales (o C.N.) de presión y temperatura (1 atmósfera y 0 ºC). Este valor es lo que se conoce como volumen molar normal de un gas (muchas veces se le denomina simplemente volumen molar, aunque esto no es correcto, ya q ue se trata de un caso particular de volumen molar). En condiciones estandar (1 atmosfera y 25 ºC) el volumen molar es un poco mayor, 24,4 l Volumen molar normal de un gas = 22,4 l  Volumen molar estandar de un gas = 24,4 l  Este valor de 22,4 l, calculado experimentalmente, no es completamente exact o, aunque los valores verdaderos están

Upload: marlon-herrera

Post on 09-Oct-2015

1 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

el atomo

TRANSCRIPT

Un tomo-gramo o una molcula-gramo sern mltiplos de la masa de un tomo o de la de una molcula, respectivamente. Este mltiplo resulta de multiplicar el valor del peso atmico o del peso molecular por un factor N, que no es otro que el nmero de veces que es mayor la unidad de masa gramo que la unidad de masa uam.De todo esto se deduce que un tomo-gramo de cualquier elemento o una molcula-gramo de cualquier sustancia contiene igual nmero de tomos o molculas, respectivamente, siendo precisamente ese nmero el factor N. El valor de N, determinado experimentalmente, es de 6,023 x 1023 y es lo que se conoce como nmero de Avogadro:N = 6,023 x 10 23 Esto condujo al concepto con el que se han sustituido los trminos ya antiguos de molcula-gramo y de tomo-gramo: el mol.Mol es la cantidad de materia que contiene el nmero de Avogadro, N, de partculas unitarias o entidades fundamentales (ya sean stas molculas, tomos, iones, electrones, etc.).Tambin puede definirse como: Mol es la cantidad de materia que contiene un nmero de entidades igual al nmero de tomos contenidos en 12 g de carbono-12.Este concepto de rnol es mucho ms amplio, y lo importante es que hace referencia a un nmero determinado de partculas o entidades. Es, pues, una cantidad de unidades, y lo mismo que nos referimos a un docena de huevos (12 huevos), un cartn de cigarrillos (200 cigarrillos), etc., podramos referirnos a un mol de huevos o de cigarrillos (6,023 x 1023 huevos, 6,023 x 1023 cigarrillos, etc.).La masa de un mol de cualquier sustancia es el nmero de gramos de esa sustancia igual en valor a su masa molecular. A esta masa se la denomina Masa molar y se mide en g/mol.Deben desecharse los conceptos de tomo-gramo y de molcula-gramo y sustituirlos por el de mol. Insistir en la necesidad de considerar el actual concepto de mol como nmero de entidades fundamentales.Hay que puntualizar que en los compuestos inicos no existen verdaderas molculas, sino multitud de iones individuales dispuestos en redes cristalinas. As, la frmula NaCl no representa una molcula individual, sino que expresa que en el compuesto hay igual nmero de iones Na+ que de iones Cl -. El trmino mol no sera apropiado en este caso, pero para soslayar este problema la partcula unitaria se entendera aqu en el sentido de fragmento que contiene el nmero de tomos de cada tipo indicado por su frmula. Por eso, el mol de NaCl contendr N iones Na+ y N iones Cl -. En este caso, en lugar de peso molecular sera ms correcto hablar de peso frmula.Volumen molarEs el volumen ocupado por un mol de cualquier sustancia, ya se encuentre en estado slido, lquido o gaseoso y bajo cualesquiera condiciones de presin y temperatura.Segn ya se ha estudiado, un mol de cualquier sustancia contiene igual nmero de partculas. Por otra parte, si atendemos al caso particular de sustancias gaseosas, del principio de Avogadro se deduce que un mol de cualquier sustancia gaseosa -igual nmero de molculas- ocupar idntico volumen, siempre que las condiciones de presin y temperatura sean las mismas. Este volumen resulta ser de 22,4 l cuando el gas se encuentra en condiciones normales (o C.N.) de presin y temperatura (1 atmsfera y 0 C). Este valor es lo que se conoce como volumen molar normal de un gas (muchas veces se le denomina simplemente volumen molar, aunque esto no es correcto, ya que se trata de un caso particular de volumen molar). En condiciones estandar (1 atmosfera y 25 C) el volumen molar es un poco mayor, 24,4 lVolumen molar normal de un gas = 22,4 lVolumen molar estandar de un gas = 24,4 lEste valor de 22,4 l, calculado experimentalmente, no es completamente exacto, aunque los valores verdaderos estn muy prximos a l (as, el del dixido de azufre es 21,9 l y el del amoniaco, 22,1 l). La razn de estas fluctuaciones es debido a las correcciones que hay que realizar al estudiar los gases como gases reales y no ideales.El concepto de volumen molar es muy til, Pues Permite calcular el Peso molecular, de un gas por un sencillo razonamiento en sentido inverso, hallando cunto pesan 22,4 l de dicho gas en condiciones normales.Peso equivalente y equivalente gramoOtra unidad de cantidad de materia que el qumico tambin utiliza es la de peso equivalente y su expresin en gramos, el equivalente-gramo. Estas unidades, aunque son mucho menos frecuentes que las anteriores, aparecen a veces en los clculos qumicos, sobre todo en la expresin de la concentracin de disoluciones.Se han dado diversas definiciones, pero todas resultan algo ambiguas. Como cuando ms se emplea es en las reacciones cido-base y en las redox, puede definirse como:El equivalente-gramo de una sustancia es la cantidad en gramos de la misma que cede o acepta un mol de protones (en las reacciones cido-base) o que gana o pierde un mol de electrones (en las reacciones redox).El peso equivalente ser el peso molecular (o atmico, segn los casos) dividido por un nmero n que depender del tipo de reaccin de que se trate: en reacciones cido-base, n es el nmero de H+ o de OH - puestos en juego; en una reaccin redox, n es el nmero de electrones que se ganan o se pierden. No fue hasta 1814 cuando Avogadro admiti la existencia de molculas formadas por dos o ms tomos. Segn Avogadro, en una reaccin qumica una molcula de reactivo debe reaccionar con una o varias molculas de otro reactivo, dando lugar a una o varias molculas del producto, pero una molcula no puede reaccionar con un nmero no entero de molculas, ya que la unidad mnima de un reactivo es la molcula. Debe existir, por tanto, una relacin de nmeros enteros sencillos entre las molculas de los reactivos, y entre stas molculas y las del producto.Segn la ley de Gay-Lussac esta misma relacin es la que ocurre entre los volmenes de los gases en una reaccin qumica. Por ello, debe de existir una relacin directa entre stos volmenes de gases y el nmero de molculas que contienen.La ley de Avogadro dice que:"Volmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presin y temperatura, contienen el mismo nmero de partculas"Tambin el enunciado inverso es cierto: "Un determinado nmero de molculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idnticas condiciones de presin y temperatura".Esta ley suele enunciarse actualmente tambin como: "La masa atmica o tomo-gramo de diferentes elementos contienen el mismo nmero de tomos".El valor de este nmero, llamado nmero de Avogadro es aproximadamente 6,0222121023 y es tambin el nmero de molculas que contiene una molcula gramo o mol.Para explicar esta ley, Avogadro seal que las molculas de la mayora de los gases elementales ms habituales eran diatmicas (hidrgeno, cloro, oxgeno, nitrgeno, etc), es decir, que mediante reacciones qumicas se pueden separar en dos tomos.La ley de Avogadro no fue admitida inicialmente por la comunidad cientfica. No lo fue hasta que en 1860 Cannizaro present en una reunin cientfica en Karlsruhe un artculo (publicado en 1858) sobre las hiptesis de Avogadro y la determinacin de pesos atmicos