El estequiometría

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CALKINI EN EL ESTADO DE CAMPECHE

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

QUIMICA

UNIDAD V I

ESTEQUIOMETRÍA

AUTOR: QFB JAVIER MOLINA CHABLE

6.1 Unidades de medida usuales en Estequiometría.

6.1.1 Átomo gramo.

MASA ATÓMICA

La masa real en gramos de los átomos o de las moléculas es de uso muy incómodo por ser extremadamente pequeñas. Es mucho menos incómodo el uso de masas relativas.

Por masas relativas se entiende el número de veces que es mayor la masa de un átomo que la de otro átomo que se toma como base. El átomo escogido por los científicos como base es el más ligero de los 2 isótopos naturales del carbono y es el carbono doce (C12 ó C-12) y arbitrariamente se le dio a éste átomo el valor exacto de 12 unidades de masa atómica (12 uma).

Las masas relativas de las mezclas de isótopos de los elementos tal y como se presentan en la naturaleza, usando el C12 como base se llaman masas atómicas de los elementos.

Ejemplo: La masa atómica del cloro es

Cloro = 35.453 uma

Carbono = 12.01115 uma

Azufre = 32.064 uma

Hidrógeno = 1.00797 uma

Oxigeno = 15.9994 uma

A la masa isotópica también suele llamársele masa nuclídica, masa atómica, peso isotópico o peso atómico.

EL ÁTOMO GRAMO

La masa en gramos de los átomos de los elementos debe encontrarse en la misma relación que sus masas atómicas.

Para todos los elementos, podemos concluir que la masa atómica de “x” elemento expresada en gramos, representa un número similar de átomos de todos los elementos. Se encontró experimentalmente que éste número era de 6.02 x 1023 átomos, el número de Avogadro.

Masa del átomo – gramo (abreviado átomo – gramo) es la masa atómica del elemento expresado en gramos.

Ejemplo: El átomo – gramo del:

Cloro = 35. 453 gr

Carbono = 12.01115 gr

Azufre = 32. 064 gr.

Hidrógeno = 1.00 797 gr

Oxígeno = 15.9994 gr

6.1.2 Mol-gramo.

MASA FORMULA

(Peso formula, peso molecular o masa molecular - para enlaces covalente)

La suma de la masa de los átomos, como se indica en la fórmula representa la masa – fórmula de la sustancia. En el caso de los compuestos covalentes como el agua, la masa formula también se llama masa molecular.

Se determina multiplicando el número de átomos de cada elemento de la fórmula del compuesto por su masa atómica que se consulta en la tabla periódica.

Ejemplo.

Calcular la masa – formula para:

a) H2O = 18 uma

H = 1.00 uma x 2 = 2.00 uma

O = 16.00 uma x 1 = 16.00 uma

18.00 uma

b) NaCl = 58.45 uma

Na = 23 uma x 1 = 23 uma

Cl = 35.45 uma x 1 = 35.45 uma

58.45 uma

c) Fe2 (SO4) 3 = 399.68 uma

Fe = 55.84 uma x 2 = 111.68 uma

S = 32 uma x 3 = 96.00 uma

O = 16 uma x 12 = 192.00 uma

399.68 uma

MOL

La masa de la formula – gramo de una sustancia es la masa – fórmula expresada en gramos. Para los compuestos covalentes esto se llama

molécula – gramo. Por conveniencia la masa de la formula – gramo o molécula – gramo se abrevia con Mol (n).

Un Mol de un compuesto covalente contiene 6.02 x 1023 moléculas del compuesto.

Recuerda un mol de cualquier “cochinada” contiene 6.02 x 1023 “cochinadas”. Estas “cochinadas” pueden ser : Átomos, moléculas, fórmulas, iones, electrones, etc

Ejemplo:

A cuanto equivale un mol de:

Masa – Formula Mol

a) H2 O = 18 uma a) H2O = 18 gr

b) NaCl = 58.45 uma b) NaCl = 58.45 gr

c) Fe2 (SO4) 3 = 399.68 uma c) Fe2 (SO4) 3 = 399.68 gr

Ejemplo de conversión gramo- mol o mol-gramo :

A cuanto moles equivale 225 gr de CO2

1.- Se determina la masa de un mol de CO2

12.01115gr x 1 = 12.01115

16 x 2 = 32

44.01115gr

2.- Se establece la siguiente relación y con una regla de tres se resuelve para X.

1 mol de CO2  44.01115gr de CO2

X  225gr de CO2

X= 5.1136 moles de CO2

Esto significa que los 225 gr de CO2 equivalen a 5.1136 moles de CO2

Otra manera de resolver este tipo de ejercicios es usando las siguientes formulas:

Si partimos de que la Masa fórmula = Gr / mol entonces:

A) para determinar los gramos a partir de moles de sustancia usamos

Gr = Masa fórmula X Mol

B) para determinar los moles a partir de los gramos de sustancia usamos

Mol = Gr / Masa fórmula

Ejercicios:

Determinar a cuantos gramos equivale:

a) 1.75 mol de H2 SO4

b) 2.25 mol de CO2

c) 3.5 mol de CaCO3

d) 5.4 mol de HCl

e) 4.2 mol de Ca (OH) 2

Determinar a cuantos moles equivalen:

a) 825 gr de H3 PO4

b) 175 gr de H2 O

c) 350 gr de CH4

d) 255 gr de Ag NO3

e) 57.5 gr de HCN

6.1.3 Número de Avogadro.

La masa atómica de los elementos expresada en gramos representa a un número similar de átomos de todos los elementos. Se encontró experimentalmente que éste número era de 6.02 x 1023 átomos, así también, un mol de un compuesto covalente contiene 6.02 x 1023 moléculas del compuesto. La cantidad antes mencionada se conoce como el número de Avogadro y se representa con la letra (N).

Ejemplo

1 átomo – gramo de 1 elemento = 6.02 x 1023 átomos

1 mol de moléculas un compuesto = 6.02 x 1023 moléculas de compuesto

1 mol de átomos de C = 6.02 x 1023 átomos de C = 12g de C

1 mol de moléculas de H2O = 6.02 x 1023 moléculas de H2O = 18 g de H2 O

1 mol de iones Na+ = 6.02 x 1023 iones Na+ = 23g de Na+

1 mol de e- = 6.02 x 1023 e- = 0.0005496 g de e-

1 mol de fórmulas unitarias de NaCl = 6.02 x 1023 for. Unita = 58 gr de NaCl

Recuerda un mol de cualquier “cochinada” contiene 6.02 x 1023 “cochinadas”. Estas

...