Química General . Mol y número de Avogadro

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER[pic 1]

 Asignatura: Química General

Mol y número de Avogadro

Mole o mol-átomo.

Es la masa de un elemento en gramos numéricamente igual a su masa atómica; o a la cantidad en gramos de una sustancia que contiene el mismo número de partículas que los átomos contenidos en 12g de C12.  

Se ha tomado como base el C12 porque de esta forma la masa atómica de cualquier elemento es numéricamente igual al peso de un mol de elemento. Ejemplo: la masa atómica del nitrógeno es 14,0067 uma; a la masa de una  mol de nitrógeno es 14,0067g.

Ejemplo 1.

¿Cuánto pesan 2,8 x10-3 moles-átomo de cobre?

Solución.

Si 1 mol-átomo de Cu pesa 63,546g ; establecemos el factor de conversión de moles a gramos y multiplicamos por la cantidad problema.

    Xg Cu = 2,8 x10-3 mol-át Cu (63,546g Cu / 1 mol-át Cu ) [pic 2][pic 3]

    Xg Cu = 0,178 g  o   1,78 x 10-1 g de Cu

RTA. 2,8 x10-3 mol-át Cu pesan 1,78 x 10-1 g de Cu

Ejemplo 2.

¿Cuántas mol-at de Zn contienen 12,48 g de Zn

    X mol-at de Zn = 12,48 g Zn  ( 1 mol-át Zn  / 65,38 g Zn )[pic 4][pic 5]

    X mol-at Zn =  0,19 mol-át Zn  o 1,9 x 10-1 mol-át Zn  

RTA. 12,48 g de Zn contienen 1,9 x 10-1 mol-át Zn  

Constante de Avogadro

La constante de Avogadro o "número de Avogadro" es el número de partículas constituyentes que se encuentran en la cantidad de sustancia de un mol (es decir, de átomos, electrones, iones, moléculas que existen en un mol de cualquier sustancia). Por tanto, es el factor proporcional que relaciona la masa molar de una sustancia a la masa de una muestra. Su valor es igual a 6,022 140 857 ×10²³

La ecuación sería la siguiente: 1 mol = 6,022045 x 1023 partículas.

Esto significa que una mol-at de potasio cuyo peso es 39,0983g, una mol-at de plata cuyo peso es 107,8682g, una mol-at de carbono cuyo peso es 12,0107g, etc., contienen el mismo número de átomos: 6,022045 x 1023 átomos/mol

Entonces un mol-at de cualquier elemento contiene 6,022045 x 1023 átomos del mismo elemento y 1 mol-at tiene  una masa numéricamente igual a la masa atómica en gramos.

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

Con frecuencia aplicamos un submúltiplo de la mole: la milimole equivale a 1 / 1000 de mole. Una milimole es la cantidad en miligramos  de una sustancia  que contiene partículas  (átomos-moléculas) equivalente al número de Avogadro.

Ejemplo 3.

¿Cuántos átomos de Ca se encuentran en un trozo del mismo elemento que contiene 6,7 x 10-5 mol-át?

[pic 11][pic 12]

   X átomos Ca = 6,7 x 10-5 mol-át (6,022045 x 1023 átomos / 1 mol-át )

   X átomos Ca =  4,03 x 1019 átomos Ca

RTA. 6,7 x 10-5 mol-át de Ca contienen 4,03 x 1019 átomos Ca

Ejemplo 4.

Una muestra de azufre tiene 7,43 x 1021 átomos ¿Cuántas mol-át del mismo elemento hay?  [pic 13][pic 14]

   X mol-át S =  7,43 x 1021 átomos S ( 1 mol-át S / 6,022045 x 1023 átomos S )

   X mol-át S = 0,0123 mol-át de S o 1,23 x 10-2 mol-át de S

  RTA. En 7,43 x 1021 átomos S encontramos 1,23 x 10-2 mol-át de S

Ejemplo 5.

¿Cuántos átomos de fósforo hay en una muestra de este elemento que pesa 18g?[pic 15][pic 16][pic 17]

   X átomos P = 18g P  ( 1mol-át P / 30,97g P ) (6,022045 x 1023 átomos P / 1mol-át P ) [pic 18]

   X átomos P = 3,5 x 1023 átomos de P

RTA. En 18g P encontramos 3,5 x 1023 átomos de P

https://www.youtube.com/watch?v=9Klz0ean_g8  (Ver video de ejercicios sobre mol y numero de Avogadro)

Actividad

1. Hallar la masa en picogramos de 7,04 mol-át de potasio
2. ¿Cuántas mol-át de Pb se encuentran en 2,6 x10-4 toneladas americanas del elemento?
3. ¿Cuántas partículas se encuentran en 5 x 107 micromoles de carbono?
4. Determinar en 0,127 oz de Mg los siguientes valores.

1. Número de átomos de Mg  
2. Milimol-át de Mg    

1. Calcular el número de átomos contenidos en

1. 451 milimoles de Ca  
2. 7,5 x 107 µg de Fe  

Moléculas y fórmulas

La molécula.

Se entiende por una molécula a un conjunto organizado e interrelacionado de átomos de diversa naturaleza, ya sean de un mismo elemento químico o de muchos elementos diferentes, mediante enlaces químicos que dan como resultado un conjunto estable y por lo general eléctricamente neutro. Una molécula resulta de la unión de dos o más átomos en una relación fija e invariable. La unión de los átomos se hace mediante enlace. Una molécula es además el segmento más pequeño en que puede dividirse una sustancia química sin desnaturalizarla, es decir, sin que pierda sus propiedades físicas y químicas específicas.[pic 19]

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