La unidad de masa atómica (uma) provee una escala relativa para las masa atómicas. En el laboratorio uno se enfrenta con muestras. átomos.

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Adrián Castellanos Prado
hace 5 años
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1 LEYES DEL CAMBIO QUIMICO Fórmulas Químicas Estequiometria de Rx

2 EL MOL La unidad de masa atómica (uma) provee una escala relativa para las masa atómicas. En el laboratorio uno se enfrenta con muestras de sustancias con un numero enorme de átomos. Es conveniente tener una unidad especial que nos describa un numero muy grande de partículas.

3 EL MOL La idea de una unidad para describir un numero particular de objetos es muy comun: PAR DOCENA MOL 2 OBJETOS 12 OBJETOS x OBJETOS

4 EL MOL En el SI, el mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay en exactamente 12 g de carbono-12 Experimentalment se encuentra que el numero real de átomos en 12 g de carbono-12 es: x a este numero se le conoce como: número de avogadro N A

5 MASA MOLAR DE UN ELEMENTO Un mol de átomos de carbono-12 tiene una masa de 12 g y contiene x átomos. Por lo tanto se dice que la masa molar del carbono-12 es 12 g. Observe: La Masa Atómica del carbono-12 es umas La Masa Molar del carbono-12 es gramos Para cualquier elemento masa atómica (uma) = masa molar (gramos)

6 MASA MOLAR DE UN ELEMENTO Masa molar es la masa de 1 mol de átomos expresada en gramos 1 mol de átomos de H = x átomos = g 1 mol de átomos de Fe = x átomos = g 1 mol de átomos de K = x átomos = g

7 C Un mol de: S Hg Cu Fe 3.2

8 Entiendes qué es la masa molar? Cuántos átomos hay en g de potasio (K)? 1 mol K = g K 1 mol K = x átomos K g K x 1 mol K g K x x 1023 átomos K = 1 mol K 8.49 x átomos K 3.2

9 Entiendes qué es la masa molar? Ejemplo: Cuantas moles de átomos hay en g de metal de Niquel? Ni : g/mol

10 MASA MOLECULAR Masa molecular (o peso molecular) es la suma de masas atómicas (en uma) de los elementos de una molécula. SO 2 Dioxido de azufre 1S 2O SO uma 2 x uma uma Para cualquier molécula masa molecular (uma) = masa molar (gramos) 1 molécula SO 2 = uma 1 mol SO 2 = g SO 2 3.3

11 Entiendes que es la masa o peso molecular? Cuántos átomos de H hay en 72.5 g de C 3 H 8 O? 1 mol C 3 H 8 O = (3 x ) + (8 x 1.008) = g C 3 H 8 O 1 mol moléculas C 3 H 8 O = 8 mol de átomos de H 1 mol H = x átomos H 72.5 g C 3 H 8 O 1 mol C 3H 8 O x x g C 3 H 8 O 8 mol átomos H x átomos H x = 1 mol C 3 H 8 O 1 mol átomos H 5.81 x átomos de H 3.3

12 Ejercicios: Calcular la masa en gramos de un átomo de niquel. Calcular el numero de átomos en una billonesima de gramo de niquel. Cual es la masa de una uma en gramos?

13 FÓRMULAS QUÍMICAS Fórmulas moleculares y Fórmulas empíricas

14 FÓRMULA MOLECULAR (Tambien fórmula verdadera) Una fórmula molecular indica el número exacto de átomos de cada elemento que estas presentes en el compuesto. Compuesto Peróxido de hidrógeno Hidrazina Agua glucosa Fórmula Molecular H 2 O 2 N 2 H 4 H 2 O C 6 H 12 O 6

15 FÓRMULA EMPÍRICA (Tambien fórmula mínima) La fórmula empírica indica los elementos presentes y la relación mínima (en números enteros) entre ellos Compuesto Peróxido de hidrógeno Hidrazina Agua glucosa Fórmula Molecular H 2 O 2 N 2 H 4 H 2 O C 6 H 12 O 6 Empírica HO NH 2 H 2 O CH 2 O

16 FÓRMULA EMPÍRICA (ejemplos) Encuentre la fórmula empírica, dada las fórmulas moleculares siguientes: Compuesto sacarosa cafeína benceno Amoniaco Fórmula Molecular C 12 H 22 O 11 C 8 H 10 N 4 O 2 C 6 H 6 NH 3 Empírica C 12 H 22 O 11 C 4 H 5 N 2 O CH NH 3

17 COMPOSICION PORCENTUAL La composición porcentual es el porcentaje de cada elemento presente en un compuesto. Si la formula de un compuesto es conocida también lo es su composición química en términos de porcentaje en masa de cada elemento en el compuesto.

18 COMPOSICION PORCENTUAL DE UN ELEMENTO Composición porcentual = n x masa molar del elemento masa molar del compuesto x100% n es el número de moles del elemento en 1 mol del compuesto Ejemplo: halle la composición porcentual de H y O en el H 2 O 2. H 2 O 2 Asuma 1 mol de peróxido de hidrógeno Comprobación: %H = 2 x 1.008g H g H 2 O 2 x 100% = 5.926% %O = 2 x g O g H 2 O 2 x 100% = 94.06% 5.926% % = 99.99%

19 Entiendes que es composición porcentual? Calcule la composición porcentual de C, H y O en el compuesto C 2 H 6 O. %C = 2 x (12.01 g) g x 100% = 52.14% %H = 6 x (1.008 g) g x 100% = 13.13% C 2 H 6 O %O = 1 x (16.00 g) g x 100% = 34.73% Comprobación: 52.14% % % = 100.0%

20 DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS MEDIANTE LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL Determine la fórmula empírica de un compuesto que tiene la siguiente composición porcentual en masa: % K, % Mn, % O. 1 mol K n K = g K x = mol K g K 1 mol Mn n Mn = g Mn x = mol Mn g Mn n O = g O x = mol O 1 mol O g O

21 DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS MEDIANTE LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL n K = , n Mn = , n O = K Mn O K : ~ Mn : = O : ~ La fórmula empírica del compuesto es KMnO 4

22 Entiendes como determinar la formula Empírica a partir de la composicion porcentual? La vitamina C está formada por % de C, 4.58 % de H y % de O. determine su formula empirica. 1 mol C n C = g C x = mol C g C n H = 4.58 g H x 1 mol H g H = 4.54 mol H n O = g O x = mol O 1 mol O g O

23 Entiendes como determinar la formula Empírica a partir de la composicion porcentual? n C = 3.407, n H = 4.54, n O = C H 4.54 O C : ~ H : = O : ~ La fórmula de la vitamina C, sería CH 1.33 O

24 Entiendes como determinar la formula Empírica a partir de la composicion porcentual? Pero CH 1.33 O tiene un subindice que no es entero, por tanto es necesario convertir 1.33 en un entero. Lo anterior se realiza mediante ensayo y error: 1.33 x 1 = x 2 = x 3 = Debemos entonces multiplicar todos los subindices por 3 La formula empírica de la Vit C es C 3 H 4 O 3

25 DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS MOLECULARES MEDIANTE LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL La formula calculada a partir de la composición porcentual siempre es la formula empírica. Para calcular la formula molecular (formula Para calcular la formula molecular (formula verdadera) debemos conocer la masa molar aproximada del compuesto además de su formula empírica.

26 DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS MOLECULARES MEDIANTE LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL Ejemplo: Una muestra de un compuesto contiene 1.52 g de nitrogeno (N) y 3.47 g de oxigeno (O). Se sabe que la masa molar del compuesto está entre 90 g y 95 g. Determine su formula molecular. 1 Determine primero su formula empírica 1 mol N n N = 1.52 g N x = mol N g N 1 mol O n O = 3.47 g O x = mol O g O N O La fórmula empirica del cumpuesto es NO 2

27 DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS MOLECULARES MEDIANTE LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL La Fórmula Molecular puede ser la misma formula empírica o algún múltiplo de esta. (ej. 2,3, 4 veces la formula empírica). Determine la masa Determine la proporción entre la 2 3 molar empírica Para NO 2 : g + 2(16.00) = g 3 masa molar y la masa molar empírica Masa molar Masa molar empírica = 90 g 46.1 g 2 Como la relación de masas es 2, esto significa que la formula molecular Debe ser el doble de la empírica: osea 2 x NO 2 = N 2 O 4 Entonces la formula molecular del compuesto es N 2 O 4

28 DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS MOLECULARES MEDIANTE LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL Ejemplo: La glucosa pura es 40.0% C, 6.72% H y el resto (53.3%) O, su peso molecular es aproximadamente 180 umas. Determinar la formula empírica y molecular de la glucosa.

29 OTROS CÁLCULOS EMPLEANDO LA COMPOSICIÓN PORCENTUAL Ejemplo: Calcule el número de gramos de Al en 371 g del compuesto Al 2 O 3.

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