Masa molar c
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Podemos afirmar que la ciencia química moderna comenzó cuando los científicos empezaron a explorar los aspectos cuantitativos y cualitativos de la química. Por ejemplo, la teoría atómica de Dalton fue un intento de explicar los resultados de las mediciones que le permitieron calcular las masas relativas de los elementos combinados en diversos compuestos. Entender la relación entre las masas de los átomos y las fórmulas químicas de los compuestos nos permite describir cuantitativamente la composición de las sustancias.
En un capítulo anterior, describimos el desarrollo de la unidad de masa atómica, el concepto de masas atómicas medias y el uso de fórmulas químicas para representar la composición elemental de las sustancias. Estas ideas pueden ampliarse para calcular la masa de fórmula de una sustancia sumando las masas atómicas medias de todos los átomos representados en la fórmula de la sustancia.
En el caso de las sustancias covalentes, la fórmula representa el número y los tipos de átomos que componen una única molécula de la sustancia; por tanto, la masa de la fórmula puede denominarse correctamente masa molecular. Pensemos en el cloroformo (CHCl3), un compuesto covalente que en su día se utilizaba como anestésico quirúrgico y que ahora se emplea principalmente en la producción del polímero «antiadherente», el teflón. La fórmula molecular del cloroformo indica que una sola molécula contiene un átomo de carbono, uno de hidrógeno y tres de cloro. La masa molecular media de una molécula de cloroformo es, por tanto, igual a la suma de las masas atómicas medias de estos átomos. La figura 1 resume los cálculos utilizados para obtener la masa molecular del cloroformo, que es de 119,37 amu.
Unidad de masa molar
Encontrar la masa molar de un elemento es realmente sencillo. Todo lo que tienes que hacer es encontrar la masa atómica del elemento en la tabla periódica e informar del número con la unidad gramos por mol o g/mol.
Empieza por determinar cuántos elementos hay mirando los subíndices (número pequeño junto al símbolo del elemento). En este compuesto, hay 1 C, 4 H (3+1) y 1 O. A continuación, multiplica el número de un elemento concreto por su masa molar. Por último, suma los productos y obtendrás la respuesta.
El proceso es muy similar al del cálculo de la masa molar de un compuesto simple. La única diferencia es que tendrás que multiplicar el subíndice de fuera del paréntesis por los subíndices de dentro del paréntesis.
Empieza por determinar cuántos elementos hay de cada uno. En este compuesto, hay 2N, 8H, 1C y 3O. A continuación, multiplica el número de un elemento concreto por su masa molar. Por último, suma los productos y obtendrás la respuesta.
Calculadora de masa monoisotópica
Como aprendiste en el capítulo 1 «Introducción a la química», el número másico es la suma de los números de protones y neutrones presentes en el núcleo de un átomo. El número másico es un número entero que es aproximadamente igual al valor numérico de la masa atómica. Aunque el número de masa no tiene unidades, se le asignan unidades denominadas unidades de masa atómica (amu). Dado que una molécula o un ion poliatómico es un conjunto de átomos cuyas identidades se indican en su fórmula molecular o iónica, podemos calcular la masa atómica media de cualquier molécula o ion poliatómico a partir de su composición sumando las masas de los átomos que la componen. La masa media de un ion monatómico es la misma que la masa media de un átomo del elemento porque la masa de los electrones es tan pequeña que es insignificante en la mayoría de los cálculos.
La masa molecularLa suma de las masas medias de los átomos de una molécula de una sustancia, cada una multiplicada por su subíndice. de una sustancia es la suma de las masas medias de los átomos de una molécula de una sustancia. Se calcula sumando las masas atómicas de los elementos de la sustancia, cada una multiplicada por su subíndice (escrito o implícito) en la fórmula molecular. Como las unidades de masa atómica son unidades de masa atómica, las unidades de masa molecular son también unidades de masa atómica. El procedimiento para calcular las masas moleculares se ilustra en el ejemplo 1.
Peso molecular
El helio se ha utilizado durante mucho tiempo en globos y dirigibles. Como es mucho menos denso que el aire, flota por encima del suelo. Los globos pequeños llenos de helio suelen ser asequibles y estar disponibles en las tiendas, pero los grandes son mucho más caros (y requieren mucho más helio).
Se realiza una reacción química que produce un gas. A continuación se recoge el gas producido y se determina su masa y volumen. Se determinan la masa y el volumen molares. La masa molar del gas desconocido puede hallarse mediante la ley de los gases ideales, siempre que se conozcan también la temperatura y la presión del gas.
Se produce una determinada reacción que produce un óxido de nitrógeno en forma de gas. El gas tiene una masa de \ (1,211 \: \text{g}\) y ocupa un volumen de \ (677 \: \text{mL}\). La temperatura en el laboratorio es de \\️ (23^text{o} \️) y la presión atmosférica es de \️ (0,987 \️: \️). Calcula la masa molar del gas y deduce su fórmula. Supongamos que el gas es ideal.
La ley de los gases ideales puede utilizarse para hallar la densidad de un gas en condiciones no estándar. Por ejemplo, vamos a determinar la densidad del gas amoníaco \(\left( \ce{NH_3} \right)\N a \(0,913 \text{atm}\N) y \N(20^text{o} \text{C}\N), suponiendo que el amoníaco es ideal. En primer lugar, se calcula que la masa molar del amoníaco es \(17,04 \text{g/mol}\). A continuación, se supone exactamente \ (1 \: \text{mol}\) de amoníaco \ (\left( n = 1 \right)\) y se calcula el volumen que ocuparía dicha cantidad a la temperatura y presión dadas.