MEDIDAS DE CANTIDADES DE MATERIA MEDIDAS PARA

MEDIDAS DE CANTIDADES DE MATERIA
MEDIDAS PARA MATERIA ELEMENTAL O MICROSCOPICA
Se utilizaba como patrón de comparación o unidad a la llamada unidad de masa atómica (u.m.a., o simplemente, u.), que
es 1/12 de la masa que tiene el isótopo 12 de Carbono (el C-12).
La masa de una molécula o MASA MOLECULAR es la suma de las MASAS ATÓMICAS, es decir, de las masas de los
átomos que las forman.
M = Σ Mat
Ejemplo: Mat en u.m.a.: (C=12; O=16; H=1), la Masa molecular del H2CO3 será:
M = 2·1 + 1·12 + 3·16 = 62 u.
MEDIDAS PARA MATERIA MACROSPOPICA PURA
1) DE MASA
1a- En GRAMOS O KILOGRAMOS como patrón de medida.
1b- En MOLES “n” como patrón de medida.
* Un mol de una sustancia es la cantidad en gramos de esa sustancia que coincide con el valor de su masa
atómica (si es un elemento) o de su masa molecular (si es un compuesto). A esta cantidad de gramos se la llama
también peso atómico, Pat, si es un elemento, y Peso molecular, P m, si es un compuesto.
Así pues, si queremos saber cuantos moles, n, hay en una cantidad de gramos “gr” de una sustancia dividiremos
los gramos por el peso atómico si la sustancia es un elemento o por el peso molecular si es un compuesto.
gr
gr
n=
n=
Pat
Pm
De la misma forma, y por la misma razón, que teníamos M= Σ Mat, también tendremos:
Pm = Σ Pat
** Otra forma de definir mol es: La cantidad de una sustancia que contiene un número de Avogadro (N =
6,022·1023) partículas, por ejemplo, átomos si es un elemento y moléculas si es un compuesto.
Luego el número de partículas que hay en un número “n” de moles de una sustancia es
Nº Part. = n·N
1c- En EQUIVALENTES “eq” como patrón de medida
Un equivalente es la cantidad de sustancia que contiene o ha desplazado al formarse a 1 gr de Hidrógeno. A lo que
pesa un equivalente en gramos se le llama Peso equivalente “Peq”.
El peso equivalente de un compuesto es igual al peso molecular entre lo que llamamos valencia equivalente.
Peq =
Pm
v
Luego el número de equivalentes que hay en una cantidad de gramos “gr” de sustancia será:
eq =
gr
P eq

gr
Pm
 n·v
v
En ácidos e hidróxidos la valencia equivalente es igual al número de H que hay en una de sus moléculas.
2) DE VOLUMEN Y SU RELACIÓN CON LA MASA
2a- Para sustancias en cualquier estado físico o fase, el volumen se relaciona con la masa a través de la densidad.
d=
m
 m = d·V
V
2b- Para sustancias en estado gaseoso, además de a través de la densidad, el volumen se relaciona con la masa expresada
en moles a través de la ley de los gases ideales o perfectos:
P·V = n·R·T
R: Es una constante; la constante de los gases ideales. Su valor en las unidades más empleadas es:
R = 0,082
atm·l
mol·ºK
P: Presión. Debe ir en atmósferas (atm.), por concordancia de unidades con R.
Una unidad muy empleada en el laboratorio son los milímetros de mercurio
atm =
mm Hg
760
V: Volumen. Debe ir en litros, por concordancia de unidades con R.
n: moles.
T: Temperatura: Debe ir en ºK, Por concordancia de unidades con R.
Una unidad muy empleada son también los grados centígrados
ºK = ºC + 273
En ocasiones, en lugar de darnos los valores de Presión y Temperatura, cuando son 1 atm. y 273ºK, se nos dice que
estamos en condiciones normales, C.N., con lo cual, al sustituir estos valores y los de R, la expresión de los gases ideales
queda como:
V = n · 22,4
Pero, cuidado, sólo puedes utilizarla así si estás en C.N.
MEDIDAS PARA SUSTANCIAS DISUELTAS EN AGUA
CANTIDADES EN DISOLUCIONES
En una disolución habitualmente se llama:
 Disolvente al componente que está en mayor proporción.
 Soluto al componente (o componentes) que está en menor proporción.
No obstante, cuando uno de los componentes es el agua, este en menor o en mayor proporción, siempre es considerado
como disolvente.
En los laboratorios químicos generalmente se trabaja con disoluciones en las que el disolvente es agua, y el soluto
es una única sustancia, sólida o líquida.
A partir de este instante cuando hablemos de disoluciones nos referiremos a disoluciones acuosas de un solo
soluto.
La concentración de una disolución es la proporción que hay de soluto en una disolución. Las formas más comunes de
indicarlo son las siguientes:
A- Porcentaje en peso
gr de soluto
· 100
gr de disolución
%=
B- Concentración en masa o gr/l
gr
gr de soluto
l = litros de disolución
C- Concentración Molar o Molaridad (M)
M=
moles de soluto
litros de disolución
D- Concentración normal o Normalidad (N)
equivalentes de soluto
litros de disolución
N=
Así pues, si queremos conocer la cantidad de soluto en un volumen determinado de disolución la expresión
general sería:
Cantidad de soluto = Concentración · Litros de disolución



Si queremos la cantidad en gramos, la concentración deberá ir en gr/l.
Si que remos la cantidad en moles, la concentración deberá ir en M.
Si que remos la cantidad en equivalentes, la concentración deberá ir en N.
Por lo tanto, es interesante poder pasar de un tipo de concentración a otro, y para ello es muy cómodo utilizar la regla de
la cadena
%
100
d (d) (
(d): disolución;
gr
l
x
·
·
(s): soluto; d: densidad;
gr
l )
·
·
x
P m(s)
Pm: Peso molecular;
M
x
·
·
N
Val (s)
Val: Valencia equivalente
UTILIZACIÓN: En esta regla para pasar de un eslabón (concentración) a otro se sigue la flecha dividiendo o
multiplicando, según proceda, por el factor de la línea inferior. Por otro lado, recordar la cadena y los factores es muy
sencillo pues todo va por orden alfabético.
Ejemplos:
1- Quiero pasar una concentración expresada en molaridad a %. Siguiendo la flecha, a la molaridad la multiplicaría por
el peso molecular del soluto, al resultado (que sería la concentración en gr/l) lo divido por la densidad de la disolución y
el resultado será el %/100.
M x P m(s)
=
d (d)
%
100
2- En este segundo ejemplo vamos a pasar de expresar una concentración en gr/l a expresarla en Normalidad. Para ello,
siguiendo la flecha los gr/l los dividimos por el peso molecular del soluto y al resultado (que sería la Molaridad) lo
multiplico por la valencia del soluto.
gr
l
x val(s) = N
P m(s)
RESUMIENDO PARA MATERIA MACROSPOPICA
A) Materia pura (en masa directa)
Materia pura (a través del volumen)
n = gr/Pm => gr = n · Pm
m=d·V
para cualquier sustancia
eq = n · val
P · V = n · R .T
Nº de partículas = n · NAV
V = n · 22,4
para gases
para gases en C.N. (1 atm y 273 ºK)
B) Masa de sustancias disueltas en agua
Cantidad de sustancia disuelta o soluto = Concentración disolución · Litros de disolución



Si queremos la cantidad en gramos, la concentración deberá ir en gr/l.
Si que remos la cantidad en moles, la concentración deberá ir en M.
Si que remos la cantidad en equivalentes, la concentración deberá ir en N
Así pues, es interesante poder pasar de un tipo de concentración a otro, y para ello es muy cómodo utilizar la regla de la
cadena
%
100
d (d) (
(d): disolución;
gr
l
x
·
·
gr
l )
(s): soluto; d: densidad;
·
·
x
M
P m(s)
Pm: Peso molecular;
x
·
·
N
Val (s)
Val: Valencia equivalente