Contenidos de aprendizaje
Funciones
Descubra
¿Cómo pueden los químicos cuantificar el trabajo que realizan cuando todo está formado por diferentes átomos y (para hacerlo más difícil) diferentes isótopos de esos átomos? Pues, ¡Con los moles!
Achieve better grades quicker with Premium
Geld-zurück-Garantie, wenn du durch die Prüfung fällst
Did you know that StudySmarter supports you beyond learning?
Review generated flashcards
Comienza a aprender o crea tus propias tarjetas de aprendizaje con IA
Equipo de profesores de El mol
¡Gracias por tu interés en el aprendizaje por audio!
Esta función aún no está lista, pero nos encantaría saber por qué prefieres el aprendizaje por audio.
¿Por qué prefieres el aprendizaje por audio? (opcional)
Enviar comentariosEmpecemos con un ejemplo, en el que observamos al dependiente de una tienda que vende pequeños caramelos de chocolate.
Figura 1: Observa el siguiente ejemplo con caramelos de chocolate
Los clientes piden diferentes cantidades de caramelos (100, 250, 1000...) y el dependiente cuenta cada pedido. Pero, esta es una forma muy larga y tediosa de hacer negocios. En cambio, el dependiente puede pesar las distintas cantidades de caramelos, si conoce el peso medio de una pieza. Esto se llama masa media.
La masa media, multiplicada por la cantidad deseada, proporcionará al dependiente un número que se puede medir rápidamente en una balanza.
Tratamos los átomos del mismo modo en que el dependiente de la tienda trató sus caramelos. Para saber cuántos átomos hay en una muestra, podemos relacionar la masa de la muestra con el número de átomos. Sin embargo, primero necesitamos saber la masa media de cada átomo.
En la mayoría de las tablas periódicas, la masa atómica de un elemento concreto aparece debajo del símbolo del elemento. Veamos un ejemplo del elemento Litio (Li) en la tabla periódica (Fig. 1).
El número atómico aparece en la parte superior, el símbolo del elemento en el centro y la masa atómica en la parte inferior.
Pero, ¿Cómo se determinó exactamente este número? La masa atómica se determina tomando la abundancia y la masa conocidas de cada isótopo y resolviendo la media.
En el caso del litio, los dos isótopos, litio-6 y litio-7, abundan en la naturaleza en un 7,59% y un 92,41%, respectivamente. Así, podemos calcular la masa atómica en unidades de masa atómica (u.a)
$$MA=(6\times 0.0759)+(7\times 0.9241)=6.9241\ u.a.$$
Para entender bien la respuesta anterior, es necesario una importante lección de historia:
El sistema moderno de masas atómicas, creado en 1961, utiliza el isótopo Carbono-12 como estándar. En consecuencia, al carbono-12 se le asignó una masa de, exactamente, 12 unidades de masa atómica; y la masa de todos los demás elementos es relativa a ella. Los valores en unidades atómicas del Litio-6 y el Litio-7 se encuentran más fácilmente consultando un libro de texto de química o una fuente online fiable.
Para saber cómo encontrar estos valores por ti mismo, por favor lee todos los subconjuntos de este tema.
La masa molecular y el peso molecular son sinónimos, y suelen referirse a la masa de una molécula determinada. Estos términos suelen utilizarse para describir moléculas más complejas que los elementos puros. Sin embargo, en algunos libros de texto, los términos también se utilizan indistintamente con la masa molar. Por lo tanto, es crucial que el contexto y las preguntas sean claros cuando se habla de masa molar, masa molecular y peso molecular. Por ahora, utilizaremos masa molecular y peso molecular para describir una molécula de una sustancia.
El peso molecular del agua puede calcularse sumando las masas atómicas de los elementos que la componen. Probablemente, sabes que el agua está formada por 2 hidrógenos y 1 oxígeno. La masa molecular sería, entonces:
$$(2\cdot 1.008u.a)+16u.a=18.016u.a\ para\ una\ molecula\ de\ agua (H_{2}O)$$
Es importante recordar que las masas atómicas utilizadas en los cálculos anteriores son promedios para su respectivo elemento. Nuestro valor calculado, por tanto, representa una masa molecular media para una molécula de agua determinada. Hay 2 isótopos estables de hidrógeno y 3 de oxígeno, lo que hace que la masa molecular exacta de una molécula de agua varíe mucho.
Un mol es la cantidad de un elemento que tiene 6.022 · 1023 átomos.
Esta definición es útil porque nos permite cuantificar una sustancia sin tener que expresar el valor en número de átomos.
Sabemos que la masa atómica del litio es de 6,94 u.a, por nuestro ejemplo anterior. Por tanto, un mol de litio tendría 6,94 g; también se denomina masa molar.
Para calcular este número por nuestra cuenta, primero tenemos que introducir otro valor importante.
El número de Avogadro es el número de átomos de la masa molar exacta de un elemento o sustancia pura.
Este número se ha calculado con precisión, utilizando potentes instrumentos analíticos, y es de 6,022 · 1023. Ahora podemos resumir nuestro ejemplo del Litio con las siguientes afirmaciones verdaderas.
Un mol de litio contiene 6,022 · 1023 átomos. Un mol de Litio tiene una masa molar de 6,94 gramos.
Utiliza los siguientes cálculos como prueba: (6,022 · 1023 átomos) x (6,94 u.a/átomo) = 6,94 g
6,022 · 1023 u.a = 1 g.
Con nuestros nuevos conocimientos, ya podemos resolver el siguiente problema práctico:
Calcula tanto el número de moles de una muestra de carbono que contiene 6 x1020 átomos como la masa de la muestra.
Comienza dividiendo la cantidad dada de átomos entre el número de Avogadro, para obtener el número de moles:
$$\frac{6\cdot 1020\ atomos}{6.022\cdot 10^{23}}=9.96\cdot 10^{-4}\ mol\ de\ carbono\ (C)$$
También, sabemos que la masa de 1 mol de carbono es de 12 gramos, por lo que podemos multiplicarla por nuestro resultado de arriba para encontrar la masa de la muestra:
$$9.96\cdot 10^{-4}mol\cdot 12\frac{g}{mol}=1.2\cdot 10^{-2}g$$
Figura 3: Podemos conocer el número de partículas que hay en una molécula gracias a la ley de Avogadro.
Para calcular moles se debe conocer como convertir de moles a gramos, de gramos a moles, o de L a moles, entre otros.
Para pasar de moles a gramos tenemos que seguir los siguientes pasos:
Calcular la masa molecular
Multiplica por el número de moles
Podemos utilizar nuestras definiciones de mol y masa molar para sustancias más complejas. Pensemos en el carbonato de calcio, que contiene 1 átomo de calcio, 1 átomo de carbono y 3 átomos de oxígeno.
Vamos a hacer un ejemplo de cómo pasar de moles a gramos. Lo vemos a continuación:
¿Cuál es la masa de 3,5 moles de carbonato de calcio?
Solución:
Primero, suma las masas molares de todos los elementos del carbonato de calcio. Esta información se puede encontrar en una tabla periódica.
1 mol de carbonato de calcio sería:
Para una masa total de 100,09 gramos para 1 mol de carbonato de calcio.
3,5 moles de carbonato de calcio serían entonces:
$$3.5\ mol\cdot 100.09\frac{g}{mol}=350.32\ g$$
Para pasar de gramos a moles debemos dividir los gramos de sustancia sobre la masa molar:
En los exámenes va a ser esencial que tengas claro como pasar de gramos a moles, ya que es el primer paso de casi todos los ejercicios.
Tenemos 8,9 g de sal común, NaCl. ¿Cuántos moles son?
Solución:
Primero, tenemos que calcular la masa molecular del NaCl. Vemos que Na tiene una masa atómica de 22,98 u y Cl tiene una masa atómica de 35,45 u, por lo que la masa molecular es 22,98 g/mol + 35,45 g/mol = 58,43 g/mol
Por lo tanto, los moles son:
$$8.9 g\cdot \frac{mol}{58.43 g}=0.15 mol$$
Ahora, deberías conocer las definiciones de masa atómica, masa molar, masa molecular y peso molecular. El cálculo de estos valores es sencillo con el número de Avogadro y el álgebra simple.
Para pasar de L a moles en gases ideales a temperatura y presión estándar se debe dividir la cantidad de L entre 22,4 L/mol.
¿Cuántos moles son 3.0 L de oxígeno (O2) a presión y temperatura estándar?
Para pasar de L a moles dividimos los L entre 22,4 L/mol:
$$3\ L\times \frac {1\ mol}{22,4\ L}=0.13\ mol$$
Regístrate gratis para acceder a todas nuestras tarjetas.
¿Cuánto es un mol de átomos?
Un mol de átomos es la cantidad de sustancia que tiene 6,022 · 1023 atoms.
¿Cómo se calculan los gramos?
Para calcular los gramos a partir de los moles se debe seguir los siguientes pasos:
¿Cuál es el número de partículas que hay en un mol?
El número de partículas que hay en un mol es el número de Avogadro, el cual es de 6,022 x 1023.
¿Cuánto vale un mol de agua?
Un mol de agua tiene 18,016 g. Este número puede calcularse sumando las masas atómicas de los elementos que la componen.
Probablemente, sabes que el agua está formada por 2 hidrógenos y 1 oxígeno. La masa molecular sería, entonces, (2 x 1,008 u.a) + 16 u.a = 18,016 u.a para 1 molécula de agua, por lo que un mol sería 18,016g.
¿Cuánto vale un mol?
Un mol es equivalente a 6,022 * 1023 átomos de cualquier sustancia.
At StudySmarter, we have created a learning platform that serves millions of students. Meet the people who work hard to deliver fact based content as well as making sure it is verified.
Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
Get to know Lily
Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models’ (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.
Get to know Gabriel
StudySmarter es una compañía de tecnología educativa reconocida a nivel mundial, que ofrece una plataforma de aprendizaje integral diseñada para estudiantes de todas las edades y niveles educativos. Nuestra plataforma proporciona apoyo en el aprendizaje para una amplia gama de asignaturas, incluidas las STEM, Ciencias Sociales e Idiomas, y también ayuda a los estudiantes a dominar con éxito diversos exámenes y pruebas en todo el mundo, como GCSE, A Level, SAT, ACT, Abitur y más. Ofrecemos una extensa biblioteca de materiales de aprendizaje, incluidas tarjetas didácticas interactivas, soluciones completas de libros de texto y explicaciones detalladas. La tecnología avanzada y las herramientas que proporcionamos ayudan a los estudiantes a crear sus propios materiales de aprendizaje. El contenido de StudySmarter no solo es verificado por expertos, sino que también se actualiza regularmente para garantizar su precisión y relevancia.
Aprende másGuarda las explicaciones en tu espacio personalizado y accede a ellas en cualquier momento y lugar.
Regístrate con email Regístrate con AppleAl registrarte aceptas los Términos y condiciones y la Política de privacidad de StudySmarter.
¿Ya tienes una cuenta? Iniciar sesión
Regístrate para poder subrayar y tomar apuntes. Es 100% gratis.
La primera app de aprendizaje que realmente tiene todo lo que necesitas para superar tus exámenes en un solo lugar.
¿Ya tienes una cuenta? Iniciar sesión
La primera plataforma de aprendizaje con todas las herramientas y materiales de estudio que necesitas.
Resumenes 
Flashcards 
StudySmarter AI 
Apuntes 
Plan de estudios 
Sets de estudio 
Repeticion espaciada 
Exámenes 
Magazine 
Hacer carrera 
Formacion Profesional 
Mobile App 
