El Mol
Con frecuencia hacemos referencia a la masa de una sustancia, dejando de lado la diferencia que existe en el número de partículas para porciones idénticas de masas en diversos materiales. En una pequeña porción de cualquier material que nos rodea se encuentra presentes millones de microcomponentes que denominamos Moléculas, y aún mas dentro de ellas y en forma mas numerosas se encuentra los atomos.
Al estudiar las interacciones ocurridas durante un proceso químico se percibe que, para cada uno de los diferentes compuestos involucrados, hay una porción o cantidad constante relacionada con el número de partículas; es aquí donde tiene su origen el término MOL :




1 MOL
Po lo tanto el mol, es una unidad química que representa 6,02 x 10 a la 23 partículas.

Si se hace referencia a un mol de atomos, significa, que la muestra contiene
6 x10 a la 23 atomos. En el caso de tratarse de un Mol de Moléculas se encuentran presentes 6,02x10 a la 23 unidades de las cuales se haga referencia.

Peso Atómico
Dalton ideó deducir el peso de los atomos a partir de las proporciones de combinación en gramos que se encontraban en los diferentes elementos.
Del analisis realizado en el agua encontró que siempre 8 gramos de oxígeno se encontraban con 1 de hidrógeno; en el dióxido de carbono siempre 16 gramos de oxígeno se encontraban con 6 gramos de carbono; así sucesivamente con diversos materiales.
Asumiendo que los atomos reales eran sumamente pequeños, Dalton tomó estos valores como pesos relativos, es decir comparandolos con el peso de uno de ellos tomando como base, y que él escogió como el Hidrógeno. Así logró determinar un gran número de pesosatómicos relativos.
En 1961 se adaptó la escala para los pesos atómicos relativos, basada en el carbono 12 cuyo valor exacto es de 12 urna (unidad de masa atómica
El peso atómico se define como la masa expresada
En gramos de un mol de atomos

Elemento Aluminio
1 Mol de atomos de Aluminio
Pesan 27 gramos


Peso atómico: 27 g/mol 6,02x10 a la 23 atomos de
Aluminio pesan 27 gramos

Peso Molecular:
Una Molécula es un agregado de dos o mas atomos, con propiedades químicas determinadas. Si los atomos son iguales representan una molécula de un elemento químico; si son diferentes la estructura química presente es un compuesto químico
Para conocer la masa de una molécula o de un mol de moléculas se debe conocer la masa de cada uno de los atomos componentes.


Molécula de Hidrógeno Gaseoso

Cada molécula contiene 2
Atomos.
Y cada Mol de moléculas contendra
Dos moles de atomos



En caso de tratarse de un compuesto químico, por contener atomos diferentes, el peso molecular tomara en cuenta los pesos atómicos de los elementos diferentes. Por ejemplo, calcular el peso molecular del sulfato de potasio que se representa K2SO4.:
Elemento
Peso atómico
(g/mol)
Números
De
atomos
Potasio(K)
Azufre(S)
Oxígeno(O)
39
32
16
2
1
4


El peso atómico del elemento Hidrógeno es 1 g/mol.
Cada mol de moléculas del elemento en estado gaseoso contiene dos moles de atomos. Si cadauno de ellos pesa 1 gramo, su peso molecular sera
2x1 g/mol=2 g/mol.
Como el peso atómico esta referido a la unidad del mol, el peso molecular calculado en base a él también lo estara; lo que significa que un mol de moléculas de hidrógeno gaseoso pesara 2 gramos.

Composición Centesimal
Expresa Los porcentajes de cada uno de los elementos constituyentes, Dentro de un Compuesto Químico

Si se desea saber la composición centesimal del Sulfato De Potasio, K2SO4, El procedimiento es el siguiente:

Primer Paso
Se calcula el peso molecular. K: 2 mol x 39 g/mol = 78g
(En este caso se logró en el S: 1 mol x 32 g/mol = 32g
punto anterior) O: 4 mol x 16 g/mol = 64g
----- ----- --------------
1 Mol pesa 174 g

Segundo Paso
Se procede a plantear una 174 g de K2SO4 ----- ----- -------------78g de k
Regla de 3, para cada uno de 100 g de K2SO4----- ----- --------------X g de k
Los elementos constituyentes X= 44,8% de potasio
Su resolución proporciona el 174 g de K2SO4----- ----- -----------------32g de S
Porcentaje de cada uno de los 100 g de K2SO4----- ----- --------- ----- ----X g de S
Elementos contenidos en la molécula X= 18,4 % de Azufre
174 g de K2SO4----- ----- ---------------64g de O
100 g de K2SO4----- ----- ----------------X g de OX= 36,8% de Oxígeno

Volumen Molar:
Esta expresión adquiere su maxima importancia al trabajar con materiales gaseosos, debido a la influencia de la presión y la temperatura sobre el volumen ocupado por la masa gaseosa.
El volumen Molar se define Como el espacio ocupado por un mol de material

En el caso de tratarse de un material gaseoso, siempre un mol ocupara un volumen de 22 litros, medidas en condiciones normales de presión y temperatura.

Resolución de Problemas
Ejemplo 1:
Sabiendo que el peso atómico del azufre es de 32 gramos/mol, calcule el número de moles y de atomos contenidos en una muestra de 4 gramos del elemento.
Basados en las relaciones fundamentales, se plantean y resuelven dos reglas de tres, una para cada incógnita:

1 mol de atomos-----pesan------32g
X mol de atomos----pesan-------4g

4g x 1 mol
X=----- ----- --------; x= 0,125 mol
32g

32g de azufre----contienen----6,02x10 a la 23 atomos
4g de azufre------contienen--- x atomos

4g x 6,02 x10 a la 23
X=----- ----- --------- ----- ------;x=9,4x10 a la23
32g atomos

Ejemplo 2:
Calcule la masa del hidrógeno gaseoso que se encuentran en 5 litros de gas medidas en condiciones normales.
1 mol de hidrógeno gaseoso (H2),pesa 2 gramos y ocupa un volumen de 22,4 litros.

2 g de H2--------ocupan--------- 22 litros

X g de H2--------ocupan---------5 litros

5 litros x 2 gramos
X=-------- ----- ------ ;x=0,45 gr
22,4 litros

Ejemplo 3:
En el laboratorio se tiene una muestra de 20 g de nitrógeno gaseoso. Calcule
A) Moles contenidos C) Números de atomos
B) Números de Moléculas
(Peso atómico del Nitrógeno: 7 g/mol)

A) 2(14) g deN2----contienen----- 1 mol de gas.

20g de N2------Contienen----- x mol de gas




20g x 1 mol
X=----- ----- ----------;x=0,714 mol
28g

B) 28g de Nitrógeno----Contienen---6,02x10 a la 23 moléculas

20g de nitrógeno----contienen---x moléculas


20g x 6,02x10 a la 23 molec
X=-------- ----- ------ ----------;X=4,3x10 a la
28g 23 molécul

C) 14 g Nitrógeno---contienen—(6,02x10 a la 23) atomos

20g de Nitrógeno-----contienen--- x atomos

20g x 6,02x10 a la 23 atomos
X=-------- ----- ------ ------------;x=8,6 x 10
14g a la 23 atom

Ejemplo 4:
Sabiendo que el peso atómico del Potasio es de 39 gramos / mol, calcule el peso de un atomo.

6,02x10 a la 23 atomos de Potasio---pesan--39 gramos

1 atomo de potasio----pesan--- x gramos


39g x 1 atomo
X= ----- ----- --------- ----- -------;x=6,48x10
6,02x10 a la 23 atomo. A la -23 g


Formula Empírica:


Se determina a partir del analisis de un material. Sabiendo su composición, se llega la formula química. Ejemplo: Determina la formula empírica de un material, cuyo analisis en el laboratorio refleja un contenido de 49 % de Potasio; 20,25 % de Azufre; y 30,38 % de Oxigeno.
Primer Paso
Se divide la cantidad (masa) o el porcentaje de cada uno de los elementos constituyentes entre sus pesos atómicos.

Potasio
49,36 gramos
39 gramos/mol
=1,27 moles
Azufre
20,25 gramos
32 gramos/mol
=0,63 moles
Oxigeno
30,38 gramos
16 gramos/mol
=1,90 moles
Segundo Paso:
De los cocientes obtenidos, se escoge el menor para ser usado como divisor de cada uno de ellos.
En este caso: 0,63
Potasio
1,27 mol=2
0,63 mol
Azufre
0,63 mol=2
0,63
Oxigeno
1,90 mol=3
0,63 molTercer Paso
Se colocan como subíndice de cada uno de los símbolos químicos números enteros resultantes de cada división.
K2SO3


Importante: En el caso que la segunda división no arrojara como resultado un número entero, entonces se multiplicaran todos los números por el factor adecuado para lograrlo. Todos los subíndices colocados en la formula deben ser números enteros.

Formula Molecular:



Puede coincidir con la formula empírica, o puede contenerla varias veces. Es decir, los subíndices de la formula molecular pueden ser iguales o múltiplos de los subíndices de la formula empírica.
Por Ejemplo: Determine la formula molecular del Acido Maleico, conociendo su composición centesimal: 41 % de Carbono; 3,45 de Hidrogeno; 55,17% de Oxigeno; su peso molecular es de 116g/mol.



Primer Paso
Se determina la formula empírica. Se utiliza el procedimiento descrito en el punto anterior.


Carbono
41,35g=3,45mol
12g/mol
3,45mol=1
3,45mol
Hidrogeno
3,45g=3,45mol
1g/mol
3,45mol=1
3,45mol
Oxigeno
55,17g=3,45mol
16g/mol
3,45mol=1
3,45mol

Formula Empírica
C1 H1 O1

Segundo Paso:
Se calcula el peso de la formula empírica, a partir de los pesos atómicos.

C H O


Peso= 12g/mol+1g/mol+16g/mol=29g/mol
Tercer Paso:
Se calcula el número de veces que la formula molecular contiene a la empírica, dividiendo el peso molecular entre el peso de la formula empírica calculado en el paso anterior.

Peso Molecular= 116g/mol= 4
Peso F. Empírica 29g/mol
Cuarto Paso
Se obtiene la formula molecular, multiplicando el numero calculado en el paso anterior por cada uno de los subíndices de la formula empírica.

4(C1H1O1) C4H4O4
Formula Molecular