el mol - Quimica III. Qìmica en la industria

QUÍMICA III
QUÍMICA EN LA INDUSTRIA
PLANTEL 2 CIEN METROS, ELISA ACUÑA ROSSETTI
EL MOL: “UNA DOCENA DE HUEVOS Y UN MOL DE AZÚCAR, POR FAVOR”.
Compramos calcetines por pares (2 calcetines), huevos por docena (12 huevos), gaseosas por
caja (24 latas), lápices por gruesa (144 lápices) y el papel por resma (500 hojas). Una docena
contiene el mismo número de piezas, ya sea que contemos una docena de melones o una
docena de naranjas. Pero una docena de naranjas y una docena de melones no pesan lo
mismo. Si un melón pesa tres veces más que una naranja, por consiguiente una docena de
melones pesará tres veces más que una docena de naranjas.
Pero qué tal si hablamos de sustancias químicas es posible medir una docena de sosa
caústica, un gruesa de cloro, entonces¿cómo cuentan los químicos?.
Los químicos cuentan los átomos y moléculas por moles. (Un solo átomo de carbono es
demasiado pequeño para poder verlo, pero un mol de átomos de carbono llenan una cuchara
sopera). Un mol de carbono y un mol de magnesio contienen el mismo número de átomos. Pero
un átomo de Magnesio pesa el doble que un átomo de carbono, así que un mol de Magnesio
pesa dos veces más que un mol de carbono.
Según la definición del Sistema Internacional de Unidades, un mol es considerado la cantidad
de sustancia que contiene el mismo número de unidades elementales que él número de átomos
presentes en 12 gr. de Carbono 12. Ese número es 6.022 x 1023, y se conoce como número de
Avogadro, en donde las unidades elementales pueden ser átomos, moléculas, iones, burros,
vacas, melones y hasta bombones o cualquier otro tipo de unidad de fórmula.
Un mol de gas contiene el número de Avogadro de moléculas, no importa de qué gas se trate.
Además el número de Avogadro de moléculas de gas ocupará el mismo volumen(a una presión
y temperatura dada), no importando lo grandes, pequeñas o pesadas que sean las moléculas
individuales. Un mol de cualquier gas a temperatura y presión estándar ocupa un volumen de
aproximadamente 22.4 L.
Para poder tener una idea del tamaño del número de Avogadro imagínate:



Un mol de granos de arena alineados ocuparían una longitud de 1.6 km.
Un mol de canicas forman una capa de 1 500 km de espesor sobre el Reino Unido e
Irlanda.
Un mol de malvaviscos cubriría la superficie de Estados Unidos de América con
una capa de 1 000 km de espesor.
Los átomos son extremadamente pequeños; el número de átomos es extremadamente grande,
el número de átomos se llama número de Avogadro; y esa cantidad lo llamamos “un mol”.
La masa atómica de un elemento, en gramos, contiene el número de Avogadro de átomos y se
define como la masa molar(o masa molecular) del elemento. Para determinar la masa molar de
un elemento se convierten las unidades de masa atómica que aparecen en la tabla periódica a
masa (gramos, kilogramos, toneladas, entre otras). Por ejemplo el Carbono tiene una masa
atómica de 12 uma, así que 1 mol de carbono tiene una masa de 12 gr. y contiene 6.022 x 1023
átomos de carbono.
No debemos olvidar que la materia está hecha de diminutas partículas invisibles a simple vista y
que los químicos tienen que ser capaces de medir con exactitud cantidades de sustancia, para
poder controlar las reacciones químicas.
QUÍMICA III
QUÍMICA EN LA INDUSTRIA
PLANTEL 2 CIEN METROS, ELISA ACUÑA ROSSETTI
“CUANTIFICACIÓN: EL MOL”
Un mol de un compuesto contiene el número de Avogadro de unidades fórmula del mismo. Los
términos peso molecular, masa molecular, peso fórmula y masa fórmula se usan para referirse
a la masa de 1 mol de un compuesto. No obstante, el término masa molar es más amplio,
porque se puede usar para todo tipo de compuestos.
Si se conoce la fórmula de un compuesto, su masa molar se puede determinar sumando las
masas molares de todos los átomos de la fórmula. Si hay más de un átomo de cualquier
elemento, su masa se debe sumar tantas veces como aparezca.
Indicaciones: Analiza con detalle la metodología de los siguientes ejercicios.

Elementos.
A) De moles a masa.
¿Cuál es la masa de 0.252 mol de cobre (Cu)?
Necesitamos la masa molar de Cu (63.55 g) y un factor de conversión de masa molar a
moles.
B) De masa a moles
¿Cuántos moles de hierro representan 25.0 g de hierro (Fe)?
C) De átomos a gramos
¿Cuál es la masa, en gramos, de un átomo de carbono (C)?
La masa molar de C es de 12.01 g. Primero calculamos un factor de conversión de mas
molar a átomos:
QUÍMICA III
QUÍMICA EN LA INDUSTRIA
PLANTEL 2 CIEN METROS, ELISA ACUÑA ROSSETTI

Compuestos.
A) Cálculo de Masa Molar.
La fórmula del agua es de H2O. ¿Cuál es su masa molar?
Primero buscamos las masas molares de H (1.008 g) y del O (16.00 g), después
sumamos las masas de todos los átomos en la unidad fórmula. El agua contiene dos
átomos de H y un átomo de O, así que
2 H = 2(1.008 g)= 2.016 g
1 O= 1(16.00 g)= 16.00 g
18.02 g = masa molar de H2O.
B) De moles a masa.
¿Cuál es la masa de 1 mol de ácido sulfúrico, H2SO4?
Se buscan las masas molares de hidrógeno, azufre y oxígeno.
2 H = 2(1.008 g) = 2.016 g.
1 S = 1(32.07 g) = 32.07 g.
4 O= 4(16.00 g) = 64.00 g.
98.09 g = masa de 1 mol de H2SO4
C) De masa a mol.
¿Cuántas moles de hidróxido de sodio, NaOH, hay en 1000 g de esta sustancia?
Para convertir gramos a moles usamos el factor de conversión
El cálculo es:
QUÍMICA III
QUÍMICA EN LA INDUSTRIA
PLANTEL 2 CIEN METROS, ELISA ACUÑA ROSSETTI
EJERCICIOS:
“CUANTIFICACIÓN: EL MOL”
FECHA_________
NOMBRE DEL ALUMNO:________________________________________ GRUPO:________
INDICACIONES: Realiza lo que se te pide y no olvides anotar tu desarrollo.
1. ¿Cuántas moles de átomos hay en lo siguiente?
a) Fe2O3
b) Na2SO4
2. Calcula la cantidad de gramos en lo siguiente:
a) Fe2O3
b) Na2SO4
3. Determina las masas molares de estos compuestos:
a) Cr2O3
b) BaCl2
4. Efectúa las conversiones siguientes:
a) 8.66 moles de Cu a gramos de Cu
b) 110 átomos de C a moles de C
c) 5000 moléculas de CO2 a moles de CO2
5. Completa las afirmaciones siguientes:
a) Un mol de átomos de O contiene ________________ átomos.
b) Un mol de moléculas de O2 contiene ______________ moléculas.
c) Un mol de moléculas de O2 contiene _____________átomos.
d) Un mol de átomos de O tiene una masa de _____________gramos.
e) Un mol de moléculas de O2 tiene una masa de _____________gramos.