Los átomos son tan pequeños que en una cucharada de agua hay más moléculas que estrellas en la galaxia. Para contarlos, los químicos usan un «paquete» enorme: el mol. Igual que una docena son 12 huevos, un mol son unos 6,022 · 10²³ partículas.
Objetivos
- Calcular la masa molecular de un compuesto a partir de las masas atómicas
- Comprender qué es un mol y el número de Avogadro
- Pasar de gramos a moles y de moles a gramos
- Interpretar los coeficientes de una ecuación ajustada en moles
1. Masa atómica y masa molecular
La masa atómica de un elemento se mide en unidades de masa atómica (u) y aparece en la tabla periódica. Algunas masas útiles: H = 1 u, C = 12 u, N = 14 u, O = 16 u, Na = 23 u, S = 32 u, Cl = 35,5 u, Ca = 40 u, Fe = 56 u.
Masa molecular: Suma de las masas atómicas de todos los átomos de la fórmula, cada una multiplicada por su subíndice.
Masa molecular del agua, H₂O
- 2 átomos de H: 2 · 1 = 2 u
- 1 átomo de O: 16 u
- Masa molecular = 2 + 16 = 18 u
Masa molecular del ácido sulfúrico, H₂SO₄
- H: 2 · 1 = 2
- S: 32
- O: 4 · 16 = 64
- Total: 2 + 32 + 64 = 98 u
2. El mol y el número de Avogadro
Mol: Unidad de cantidad de sustancia del Sistema Internacional. Un mol contiene 6,022 · 10²³ partículas (átomos, moléculas o iones): es el número de Avogadro, NA.
Masa molar (M): Masa de un mol de sustancia, en g/mol. Su valor numérico coincide con la masa molecular en u: el agua tiene 18 u, así que un mol de agua son 18 g.
n =
N = n · NA
3. Cálculos de gramos a moles y de moles a gramos
¿Cuántos moles hay en 88 g de CO₂?
- M(CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 g/mol
- n = 88 ÷ 44 = 2 mol
¿Qué masa tienen 0,5 mol de NaCl?
- M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol
- m = n · M = 0,5 · 58,5 = 29,25 g
4. Los moles en una reacción
Los coeficientes de una ecuación ajustada indican la proporción en moles en que reaccionan y se forman las sustancias.
| 2 H₂ | + O₂ | → 2 H₂O | |
|---|---|---|---|
| Moléculas | 2 | 1 | 2 |
| Moles | 2 mol | 1 mol | 2 mol |
| Masas | 4 g | 32 g | 36 g |
¿Qué masa de CO₂ se obtiene al quemar 32 g de metano? CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
- M(CH₄) = 12 + 4 = 16 g/mol → n = 32 ÷ 16 = 2 mol de CH₄
- Proporción 1 : 1 entre CH₄ y CO₂ → 2 mol de CO₂
- m = 2 · 44 = 88 g de CO₂
Recuerda
- Masa molecular = suma de masas atómicas × subíndices (en u).
- 1 mol = 6,022 · 10²³ partículas (número de Avogadro).
- Masa molar en g/mol = masa molecular en u.
- n = m ÷ M y N = n · NA.
- Los coeficientes de la ecuación ajustada dan la proporción en moles.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.