Biologia Y Quimica En La U

Relaciones De Masa En Las Reacciones Quimicas.

GUIA 3

RELACIONES DE MASA EN LAS REACCIONES QUIMICAS.

Introducción.

Se realizara un estudio de la masa de los átomos y de las moléculas y lo que les ocurre cuando se realizan cambios químicos. El análisis se hará a partir de la ley de la conservación de masa.

Masa Atómica.

La masa de un atomo depende del numero de electrones, protones y neutrones. Los atomos son partículas extremadamente pequeñas, por lo tanto realizar mediciones a nivel atomico es sino imposible de llevar; sin embargo, existen métodos experimentales para determinar su masa con relación con la de otro.

Para esto, se toma un elemento de referencia. Por acuerdo internacional, la masa atómica es la masa de un atomo, en unidades de masa atómica, esta se define como una masa igual a un doceavo de la masa de una atomo de carbono-12.

Masa Atómica Promedio.

La mayoría de los elementos de origen natural tienen mas de un isotopo por lo cual la masa atomica encontrada en la tabla periódica es el promedio de estos, a lo cual se determina masa atómica promedio. A pesar de esto la masa atómica de muchos elementos se ha determinado con exactitud de 5 o 6 cifras significativas.

Masa Molar y Numero de Avogadro.

En el SI, el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales como atomos hay exactamente en 12 g del isotopo de carbono 12. Este numero se denomina numero de Avogadro (NA), en honor del científico italiano Amadeo Avogadro. El valor aceptado es :

NA = 6,0221367 X 1023

De estamanera se puede determinar la masa de un atomo de carbono-12 la cual es 1,993 X 10-23 g de carbono-12.

Este resultado se puede utilizar para determinar la relación entre unidades de masa atómica y gramos. Debido a que la masa de cada atomo de carbono-12 es exactamente 12 uma, el numero de gramos equivalente a 1 uma es:

Gramo/uma = 1,993 X 1023 g / 1 atomo de carbono-12 X 1 atomo de carbono-12/12 uma.

= 1,661 X 1024 g/uma

Masa molecular

Es posible calcular la masa de las moléculas si se conocen las masas atomicas de los atomos que las forman. La masa molecular es la suma de las masas atomicas en una molecula.

Es necesario multiplicar la masa atómica de cada elemento por el numero de atomos de ese elemento presente en la molecula y sumar todos los elementos.

Composición porcentual de los elementos.

La formula de un compuesto indica el numero de atomos de cada elemento presentes en cada unidad del compuesto. A partir de la formula, se puede calcular el porcentaje con que contribuye cada elemento a la masa total del compuesto, al compararla con la composición porcentual obtenida experimentalmente con la muestra se determina la pureza de la misma.

Composición porcentual de un elemento = n X masa molar del elemento X 100%

masa molar del compuesto

donde n es el numero de moles del elemento contenidos en 1 mol del compuesto.

Determinación de formulas empíricas.

Se deben realizar los siguientes pasos: Primero, el análisis quimico indica el numero de gramosde cada elemento presente en una determinada cantidad del compuesto. Seguidamente, las cantidades en gramos de cada elemento se convierte a numero de moles. Por ultimo, se determina la formula empírica del compuesto según el valor fraccionado obtenido.

Determinacion de las formulas moleculares.

La formula calculada a partir de la composición porcentual en masa es siempre la formula empírica debido a que los subíndices en la formula se reducen siempre a los números enteros mas pequeños. Para calcular la formula molecular real se debe conocer la masa molar aproximada del compuesto además de su formula empírica. La formula molecular empírica se determina empleando la masa molar como sigue:

...