Conociendo el nombre de una sustancia química, y las reglas de formulación, podemos saber si estamos ante una sustancia simple o un compuesto.
Las fórmulas químicas ofrecen información de dos clases:
Cualitativa, puesto que indican cuáles son los elementos químicos cuyos átomos forman las entidades elementales de la sustancia.
Cuantitativa, a través de los subíndices de cada símbolo químico. En el caso de que el subíndice sea el valor «1», este no se escribe.
La masa de las sustancias químicas se establece a partir de la masa de los elementos que la forman y de la fórmula química de la sustancia. Podemos encontrarnos con dos casos:
Moléculas
La masa molecular de una sustancia pura es la masa de su molécula, que obtenemos sumando las masas atómicas de los elementos que componen dicha molécula (ver tabla periódica).
Ejemplo:
Cristales
La masa de la unidad fórmula de una sustancia pura es la suma de la masa de los elementos que se presentan en la fórmula de la sustancia (ver tabla periódica).
Ejemplo:
Observa que los cálculos los hemos hecho simplificando los valores de las masas atómicas, es decir, si la masa atómica del sodio es 22,989, consideramos directamente 23. El error que cometemos es muy pequeño, y se puede aceptar.
La masa molecular y la masa de la unidad fórmula representa la masa de 1 mol de sustancia. Este concepto será importante más adelante cuando comentemos el concepto de mol. Dado que en química se trabaja con mucha frecuencia en moles, saber calcular la masa molecular y la masa de la unidad fórmula es importantísimo.
Al hablar de ajuste de reacciones hemos hablado de moléculas y átomos, pero en la realidad nosotros no contamos moléculas o átomos, sino conjuntos de muuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuchas moléculas o átomos. Para hablar de ese conjunto de muuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuchas moléculas o átomos hablamos de cantidad de sustancia, cuya unidad se estableció denominándose el mol.
La cantidad de sustancia da informa del número de unidades (átomos, moléculas o iones) que contiene una determinada porción de una sustancia, independientemente de la masa de estas unidades.
La unidad de cantidad de sustancia es el mol, que se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas unidades fundamentales como átomos de carbono hay en 12g de Carbono-12. Ese número de unidades fundamentales es 6,023·1023, y se conoce como número de Avogadro, NA.
La masa molar de una sustancia, M, es la masa, expresada en gramos, de 1 mol de dicha sustancia. Por tanto, su unidad es el g/mol. Este valor numérico coincide con la masa atómica, masa molecular o masa de la unidad fórmula.
En definitiva, para pasar, por ejemplo 20g de C6H12O6 (glucosa) a moles, calculamos primero la masa molar de la glucosa:
A continuación, aplicamos la masa molar como factor de conversión para obtener moles: