SERIE 5 - Magnitudes
Antes de Empezar, un repaso que conecta serie 3 y serie 5. Si tenes dudas de nucleido, numero masico, masa promedio, etc...este es el video para vos:
Primer Video: Explicacion de uma, masa del nucleido, masa atomica promedio, mol e introduccion del tema Magnitudes:
Segundo Video: Ejercicio 5.9, acero inoxidable.
Tercer Video: Masas Molares de sustancias
Cuarto Video: Volumen molar y ejemplo de ejercicio
Ejercicios Resueltos:
En esta sección se trabajará el concepto de mol y la determinacion de la masas atomicas, moleculares y molares.
En la seccion anterior trabajamos con diferentes nucleidos (especies atomicas de las que se conoce el numero masico). La masa de esos nucleidos podiamos obtenerla directamente de su numero masico: ese mismo numero, con la unidad UMA, era la masa aproximada. Por ejemplo, un nucleido de 12C tenia una masa aproximada de 12 u.
Sin embargo en la naturaleza los distintos elementos presentan mas de un isotopo: en el caso del C, por ejemplo, existe no solo el carbono-12 sino tambien carbono-14 (el cual posee dos neutrones mas que el primero). A consecuencia, cuando uno toma un conjunto de atomos de C puede ocurrir que tenga algunos nucleidos de 12C y otros de 14C. ¿Como saber cual es la masa exacta de esos atomos que tenemos si no podemos identificar cuales son de uno de los isotopos y cuales de los otros? La respuesta es que dada la dificultad de distinguir un isotopo del otro es mejor trabajar con "promedios" de las masas.
Justamente esos promedios son los que figuran en la tabla periodica (y en la clase vimos como se calculaban). En el caso del C, en la tabla periodica aparece con una masa atomica promedio de 12,01 u. Al Li le figura una masa atomica promedio de 6,941 u. Y el Cl, finalmente, una masa atomica promedio de 35,45 u.
En los ejercicios en los que me pidan entonces calcular la masa de una cierta cantidad de atomos utilizaremos los datos de la tabla: por ejemplo, si quisiera calcular la masa de 5 atomos de C, la cuenta a efectuar seria la siguiente.
1 atomo C ____________12,01 u
5 atomos C ____________x
En el caso de querer hallar la masa de una molecula de alguna sustancia lo que haremos es simplemente sumar las masas atomicas promedios de los atomos que la forman. Por ejemplo, en el caso del HCl: m (HCl) = m (H) + m (Cl) = 1,008 u + 35,45 u = 36,458 u
Si luego nos interesara obtener la masa de un cierto numero de moleculas, realizariamos una regla de tres similar a la que hicimos para los 5 atomos de C. Por ejemplo: quiero calcular la masa de 15 moleculas de HCl:
1 molecula HCl ____________ 36,458 u
15 moleculas HCl____________x
Recordar que la UMA es una unidad de masa como cualquier otra. Podemos realizar el pasaje de una masa en UMAs a una masa en gramos. En la pagina 66 de la guia de problemas tenemos la equivalencia: 1 u = 1,66 . 10-24 g
Siguiendo con el ejemplo de las 15 moleculas de HCl (de masa 546,87 u segun lo que calculamos en la ultima regla de tres), podemos pasar ese resultado en UMAs a gramos:
1 u ____________ 1,66 . 10-24 g
546,87 u____________x
El resultado termina siendo: 9,078 . 10-22 g
Mol
Las masas de un atomo o de una molecula son siempre masas EXTREMADAMENTE pequeñas. Son masas imposibles de medir en una balanza por ejemplo. En la vida real uno jamas podra medir 9,078 . 10-22 g de HCl. Las balanzas tipicas que se encuentran en un laboratorio llegan a medir hasta 0,0001 g.
Para "trabajar" con masas mas normales desde el punto de vista cotidiano se utiliza la unidad "mol". La ventaja de trabajar en moles es que un mol de atomos tendra una masa igual a la que figura en la tabla periodica pero ahora EN GRAMOS en vez de umas. Es decir, el mismo numero que antes utilizabamos con la unidad umas para dar la masa de un atomo lo ponemos ahora con la unidad gramos para dar la masa de un mol de atomos:
Ej, en la tabla vemos que el B tiene una masa atomica promedio de 10,81 u.
Eso significa que un atomo de B tendra en promedio 10,81 u y un mol de atomos de B tendra una masa de 10,81 g.
Lo mismo que realizabamos antes para determinar la masa de una molecula podremos hacerlo ahora para obtener la masa de un mol de moleculas: si el HCl tenia una masa molecular de 36,458 u, un mol de moleculas de HCl tendra una masa de 36,458 g
EL MISMO NUMERO QUE EN UMAS ME DA LA MASA DE UN ATOMO, EN GRAMOS ME DA LA MASA DE UN MOL DE ESOS ATOMOS.