Número de Avogadro

La masa de los átomos es muy pequeña. . Esto hace que sea imposible pesar los átomos de forma individual, pues la porción más pequeña que puede obtenerse en un laboratorio contiene un número muy grande de átomos. Por esto, en cualquier situación real hay que manejar cantidades enormes de átomos, lo que hace necesario disponer de una unidad para describirlas de forma adecuada.

De acuerdo con el Sistema Internacional, el mol se define como la cantidad de sustancia que contiene normalmente átomos y moléculas. Numerosos experimentos han llevado a los químicos a deducir que:

1 mol = 6,022045 × 10²³ partículas

Esa cantidad, se denomina constante o número de Avogadro, en honor al científico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856).

Cálculos de fórmulas a partir de los porcentajes de los elementos de un compuesto

Minima

Cuando los datos se expresan como porcentaje, se pueden considerar 100 gramos del compuesto para realizar los cálculos. Los pesos atómicos son:

C = 12.0, O = 16.0 y H = 1.0

El primer paso para el cálculo es determinar el número de moles de cada elemento.

# moles de C = 40/12.0 = 3.33

# moles de O = 53.3/16.0 = 3.33

# moles de H = 6.67/1.0 = 6.67

El siguiente paso consiste en dividir cada valor entre el valor más pequeño.

C = 3.33/3.33 = 1

O = 3.33/3.33 = 1

H = 6.67/3.33 = 2

Puede verse que los valores obtenidos son los números enteros más pequeños y la fórmula empírica será: C₁H₂O₁.

Molecular

Calculamos el peso de la Fórmula empírica:

C = (12.0)x(1) = 12.0

H = (1.0)x(2) = 2.0

O = (16.0)x(1) = 16.0

Suma = 30.0

Ahora se divide el Peso Molecular entre el Peso de la Fórmula Empírica

180/30 = 6

La Fórmula Molecular será igual a 6 veces la Fórmula empírica:

C₆H₁₂O₆

En los casos en que una fórmula empírica dé una fracción, como por ejemplo: PO_2.5

habrá que multiplicar por un número entero que nos proporcione la relación buscada, por ejemplo 2 : P₂O₅

FORMULAS QUIMICAS

Mínima

Informa sobre el tipo de átomos que forman la molécula y la relación mínima en la cual estos se combinan.

La fórmula mínima del etano (C₂H₆) es CH₃

Molecular

Expresa la composición real de un compuesto, indicando el número de átomos de cada especie que forma la molécula. La fórmula molecular es un múltiplo de la empírica.

Estructural

Muestra el ordenamiento geométrico o posición que ocupa cada átomo dentro de la molécula.

COMO CALCULAR MOLES DE UN ELEMENTO Y DE UN COMPUESTO

MOL(mole) se define como la cantidad de substancia que contiene 6.023 x 10^23 particulas de un elemento o un compuesto.

Para calcular las moles de un elemento se utiliza la formula Gramos x 1 mol / peso atómico. por ejemplo si se quiere hallar cuantas moles de hidrógeno hay en 5.7 gramos de hidrógeno reemplazamos:

Tenemos: 5.7 gramos de H

Sabemos: 1 mol de H = 1.0079 g.

5.7g de H x 1 mol de H / 1.0079 g H = 5.65 Mol de H

En 5.7 gramos de Hidrógeno se encuentran 5.65 moles de H.

Para calcular las moles de un compuesto, simplemente se calculan las moles de cada elemento y luego se suman.

Por ejemplo si se quieren calcular las moles presentes en H2O se suman las moles del H( 2 veces por que el elemento se repite dos veces en el compuesto ) y las moles del O para asi calcular el numero de moles presentes en el compuesto.

PESO ATOMICO Y PESO MOLECULAR

Peso Atómico

La masa de un átomo no puede ser registrada ni por la balanza mas sensible, entonces esta magnitud a sido calculada en valores cercanos a los 10^-24 gramos. sin embargo para facilitar los cálculos relativos a las masas atómicas se a ideado un sistema en el cual la masa de un elemento se calcula comparándola con la masa de otro. La unidad patrón empleada hoy en día es la del carbono cuya masa es exactamente 12 u.m.a (unidad de masa atómica ) de manera que una u.m.a es igual a 1/12. de acuerdo con esta escala el oxigeno tiene una masa relativa de 15.99 u.m.a. mientras el higdrogeno 1.oo7 u.m.a. estos valores pueden ser hallados en la tabla periodica para todos los elementos.

Peso Molecular

El peso molecular corresponde a la masa de una molécula, que es igual a la suma de las masas de los atomos que la constituyen.

ISOTOPOS

Se conoce como isotopos a los átomos de un mismo elemento que se encuentran en el mismo punto en la tabla periódica, pero tienen distinto numero másico. Los atomos que son isotopos son los que tienen el mismo numero atómico pero tienen diferente masa atomica, osea que tienen los mismos protones pero distinto numero de neutrones, eso hace que cambie su masa atómica.

Ejemplos:

1

H hidrógeno, con un proton y ningun neutron.

2

H hidrógeno, con un proton y un neutron.

3

H hidrogeno, con un proton y dos neutrones.

COMO CALCULAR PROTONES, NEUTRONES Y ELECTRONES EN UN ION:

Los iones son átomos electricamente cargados por que han perdido o ganado electrones. si un átomo pierde electrones se convierte en una especie positiva llamada cation o si gana electrones se convierte en una especie negativa que llamamos anión.

Cuando vamos a calcular los protones, neutrones y electrones de un ion, tenemos que prestar atención a el signo dado al lado del atomo para hasi saber si gano o perdio electrones.

Ejemplo:

Si tenemos el atomo de sodio Na +, el signo positivo nos muestra que el atomo a perdido un electron y por consecuencia se a convertido en un cation positivo y si el atomo se muestra Na -, nos indica que a ganado un electron y se a convertido en un anion negativo.

Entonces al hallar los valores de sus protones, neutrones y electrones primero debemos saber cuantos tenia en su estado neutra con la formula Masa atomica = Protones + Neutrones. Sigamos el ejemplo con el 11Na22.

22 = 11 + X

22 - 11 = X

11 = X

Ahora que sabemos cuantos protones, electrones y neutrones tiene el sodio en su forma neutral pasamos a analizar el ion.

Como se nos presenta Na +, quiere decir que el átomo a perdido un electron y ahora tiene carga positiva. eso nos indica que el cation Na + tiene 11 protones, 11 neutrones y 10 electrones ( -1 ) que son los que le dan la carga positiva al átomo.

COMO CALCULAR PROTONES, NEUTRONES Y ELECTRONES EN UN ATOMO NEUTRO:

Sabemos que el atomo esta formado por un nucleo donde existen protones y neutrones, y que alrededor de el nucleo giran los electrones. Aunque el nucleo es la parte mas chiquita del atomo es la que realmente pesa, es decir que el nucleo es lo que le da peso al átomo.

Entonces como lo que realmente pesa es el nucleo con protones y neutrones deducimos esta formula: Peso atomico = Protones + Neutrones.

El numero atomico es igual a los electrones, y como el atomo es neutro de los electrones tambien podemos calcular el numero de protones. si en un atomo neutro tenemos 20 electrones, tambien tenemos 20 protones y su numero atomico es 20.

Ejemplo:

4Be9

Siendo Z el numero atomico 4 y 9 la masa atomica entonces:

Masa atomica = Protones + Neutrones

9 = 4 + X

9-4= X

X = 5

El Be tiene 4 Protones, 4 Electrones, 5 Neutrones y su masa atomica es 9