FORMULAS, COMPOSICIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS.

El Concepto de MolINTRODUCCIÓN.

Diferencias entre:

Masa: Cantidad de materia de un cuerpo (Kg, g, lbm, oz).

Peso: Fuerza resultante de la atracción gravitacional sobre el masa de un cuerpo (N, dinas, lbf).

PREGUNTA:Un kilogramo de plomo y un kilogramo de algodón ¿Tienen la misma masa?

¿Y que decir del peso?

El Concepto de MolINTRODUCCIÓN.

El mol es una unidad de cantidad de materia. Un mol representa la cantidad de masa contenida en 6.023x1023 moléculas de sustancia. El número es conocido como el número de Avogadro.

El mol es una unidad algo peculiar, porque "no pesa lo mismo" en cada caso.

Al estar basada en un conteo de átomos o moléculas, la cantidad de masa total dependerá de cuánta masa tenga cada molécula. Así, un mol de hidrógeno molecular (H2) tiene 2 gramos de masa, mientras que un mol de agua (H2O) contiene 18 gramos de masa. Un mol "pesa" diferente dependiendo de la sustancia de que estemos hablando.

La utilidad de este concepto de mol radica en que cuando consideramos reacciones químicas, las relaciones de masa de las sustancias reaccionantes quedan reducidas a números enteros que corresponden a la fórmula mínima.

El Concepto de MolINTRODUCCIÓN.

Ejemplo:

2H2 + O2 2H2O

PM H2 = 2(PM H) = 2 umasPM O2 = 2(PM O) = 16 umas

Esto significa que: 4 g de hidrógeno gaseoso + 32 g de oxígeno gaseoso

36 gramos de agua

Reaccionan en una relación de 4:32 ó 1:8¿Concuerda bien con la fórmula molecular del agua (H2O).

Si utilizamos moles, podemos decir que 2 moles de hidrógeno reaccionan con 1 mol de oxígeno para formar un mol de agua. Esto concuerda mejor con la fórmula molecular del agua.

El Concepto de MolINTRODUCCIÓN.

PREGUNTA:

Si 18 gramos de agua contienen 6.023x1023 moléculas ¿cuántos gramos pesa una sola molécula de agua?

El mol representa un número. Tal como el término 'docena' se refiere al número 12, el mol representa el número 6.02 x 1023 es decir:

6.02 300 000 000 000 000 000 000

¡Este si que es un número alto! Un mol de huevos puede llenar todos los océanos de la tierra más de 30 millones de veces.

El mol se usa cuando se habla sobre números de átomos y moléculas. Los átomos y las moléculas son cosas muy pequeñas. Una gota de agua del tamaño del punto al final de esta oración contendría 10 trillones de moléculas de agua. En vez de hablar de trillones y cuatrillones de moléculas (y más), es mucho más simple usar el mol.

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El peso atómico de un elemento identifica la masa de un mol de ese elemento y el número total de protones y de neutrones en un átomo de ese elemento.

Examinemos el hidrógeno.

Un mol de hidrógeno = 1.01 gramos.

Cada átomo de H consiste de un protón y un electrón (el electrón pesa tan poco que no contribuye mucho al peso del átomo). Por lo que podemos decir que un mol de protones (H núcleo) pesa aproximadamente un gramo. Ya que los protones y los neutrones tienen aproximadamente la misma masa, un mol de cualquiera de estas partículas pesará alrededor de un gramo.

En 1 mol de helio, hay 2 moles de protones y dos moles de neutrones = 4 g de partículas.

El Concepto de MolINTRODUCCIÓN.

Peso Molecular

Cuando los átomos forman moléculas, los átomos se unen y el peso de la molécula es el peso combinado de todas sus partes.

Ejemplo:

Una botella llenada con exactamente 18.02 g de agua debería contener 6.02 x 1023 moléculas de agua. El concepto de las fracciones y de los múltiplos descrito con anterioridad, también se aplica a las moléculas. De esta manera, 9.01 g de agua debería contener 1/2 de mol, o 3.01 x 1023 moléculas.

El Concepto de MolINTRODUCCIÓN.

Recordando:

Mol: Representa al número de Avogadro (6.023x1023).

Para calcular los moles de algún compuesto (o elemento) se utiliza la formula:

n = m / PM

n = # de molesm = Masa del compuesto (g)PM = Peso Molecular del compuesto (g).

El Concepto de MolEJERCICIOS.

1.¿Cuántas moléculas están contenidas en 10 g de hidróxido de sodio (NaOH)?2.¿Cuántos moles están contenidos en 9.03x1023 moléculas de SO2?3.¿Cuál es la masa en gramos de 1.5 moles de Tricloruro de fósforo (PCl3)?4.Calcula el número de moles y el número de moléculas que hay en 400 g de hidróxido de calcio [Ca(OH)2]

EstequiometríaCONCEPTOS BÁSICOS:

Peso Molecular ( PM ): Es la suma de los pesos atómicos de todos los átomos en una molécula de la sustancia y se expresa en unidades de masa atómica . Por ejemplo, el peso molecular del agua, H2O, es 18.0 uma.

Peso Fórmula ( PF ): Es la suma de los pesos atómicos de todos los átomos en una unidad formular del compuesto, sea molecular o no. Por ejemplo, el cloruro de sodio, NaCl, tiene un peso fórmula de 58.44 uma.

Mol ( n ): Cantidad de una sustancia dada que contiene tantas moléculas o unidades formulares como el número de átomos en exactamente 12 g de carbono-12. El número de átomos en una muestra de 12 g de carbono-12, se llama número de Avogadro (NA) y tiene un valor de 6.023 x 1023. Por lo tanto, un mol de moléculas, de átomos, etc., contiene el número de Avogadro. Por ejemplo, una mol de etanol es igual a 6.023 x 1023 moléculas de etanol.

EstequiometríaCONCEPTOS BÁSICOS:

Masa molar: Es la masa de una mol de la sustancia. El carbono-12 tiene, por definición, una masa molar de exactamente 12 g/mol. Para todas las sustancias, la masa molar en gramos por mol es numéricamente igual al peso fórmula en unidades de masa atómica.

Fórmula Empírica (o fórmula molecular para un compuesto): Es la fórmula de una sustancia, escrita con los índices con números enteros más pequeños. FeO, H2O, H2SO4 son ejemplos de formulas moleculares.

Reactivo Limitante: Es aquel que se encuentra en una proporción menor a la requerida estequiométricamente de acuerdo a la reacción balanceada, por lo que es consumido completamente cuando se efectúa una reacción hasta ser completa. El reactivo que no se consume completamente se denomina reactivo en exceso. Una vez que uno de los reactivos se agota, se detiene la reacción, por lo que las moles de producto siempre son determinadas por las moles presentes del reactivo limitante.

EstequiometríaCONCEPTOS BÁSICOS:

Rendimiento Teórico de una Reacción: Es la cantidad máxima de producto que se puede obtener por una reacción a partir de cantidades dadas de reactivos y se calcula a partir de la estequiometría basada en el reactivo limitante. El porcentaje de rendimiento de un producto es el rendimiento real (determinado experimentalmente) expresado como un porcentaje del rendimiento teórico calculado.

EstequiometríaFORMULAS COMÚNES:

EstequiometríaFORMULAS COMÚNES:

EstequiometríaEJERCICIOS:

•¿Qué molaridad tiene una solución de ácido sulfúrico (H2SO4) si 600 mL de la solución contienen 50 g del ácido? 0.85 M

•Si se desea obtener una solución 0.5 M de KOH disolviendo 50 g de hidróxido ¿Qué volumen de solución se obtendrá?• 1.784 L

•Una solución de alcohol etílico (C2H5OH) en agua es 1.6 molal. ¿Cuántos gramos de alcohol están disueltos en 2000 g de agua? 147.2 g

•¿Cuál es la molalidad de una solución que contiene 40 g de azúcar C12H22O11 disueltos en 150 g de agua? 0.779 mol/kg