Introducción a la química

Términos

• molLa cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 12 g de carbono-12.
• análisis dimensional El análisis de las relaciones entre diferentes cantidades físicas identificando sus dimensiones fundamentales (como longitud, masa, tiempo y carga eléctrica) y unidades de medida (como millas frente a kilómetros, o libras frente a kilogramos frente a gramos) y el seguimiento de estas dimensiones a medida que se realizan cálculos o comparaciones.
• masa molar La masa de una determinada sustancia (elemento químico o compuesto químico) dividido por su cantidad de sustancia (mol), en g / mol.

Los químicos generalmente usan el mol como la unidad para el número de átomos o moléculas de un material. Un mol (abreviado mol) es igual a 6.022 × 1023 entidades moleculares (número de Avogadro), y cada elemento tiene una masa molar diferente dependiendo del peso de 6.022 × 1023 de sus átomos (1 mol). La masa molar de cualquier elemento se puede determinar encontrando la masa atómica del elemento en la tabla periódica. Por ejemplo, si la masa atómica del azufre (S) es 32.066 amu, entonces su masa molar es 32.066 g / mol.

Al reconocer la relación entre la masa molar (g / mol), moles (mol ) y partículas, los científicos pueden utilizar el análisis dimensional para convertir entre masa, número de moles y número de átomos muy fácilmente.

Determinación de la masa molar de un compuesto

En un compuesto de NaOH, el La masa molar de Na solo es 23 g / mol, la masa molar de O es 16 g / mol y el H es 1 g / mol. ¿Cuál es la masa molar de NaOH?

Na + O + H = NaOH

23 \ space \ text {g / mol} +16 \ space \ text {g / mol} + 1 \ space \ text {g / mol} = 40 \ space \ text {g / mol}

La masa molar del compuesto NaOH es 40 g / mol.

Conversión Masa a número de moles

¿Cuántos moles de NaOH hay en 90 g de NaOH?

Dado que la masa molar de NaOH es 40 g / mol, podemos dividir los 90 g de NaOH por la masa molar (40 g / mol) para encontrar los moles de NaOH. Esto es lo mismo que multiplicar por el recíproco de 40 g / mol.

Si la ecuación está organizada correctamente, las unidades de masa (g) se cancelan y dejan los moles como unidad.

90 g \ space \ text {NaOH} \ times \ frac {1 \ space mol} {40 g} = 2.25 \ space \ text {mol NaOH}

Hay 2.25 moles de NaOH en 90 g de NaOH .

Conversión entre masa, número de moles y número de átomos

¿Cuántos moles y cuántos átomos hay en 10,0 g de níquel?

Según Según la tabla periódica, la masa atómica del níquel (Ni) es 58,69 amu, lo que significa que la masa molar del níquel es 58,69 g / mol. Por lo tanto, podemos dividir 10.0 g de Ni por la masa molar de Ni para encontrar el número de moles presentes.

Usando análisis dimensional, es posible determinar que:

10 \ : g \: Ni \ times \ frac {1 \: mol \ Ni} {58.69g \ Ni} = 0.170 \: mol \: Ni

Para determinar el número de átomos, convierta los moles de Ni a átomos usando el número de Avogadro:

0.170 \: moles \: Ni \ times \ frac {6.022 × 10 ^ {23} átomos \ Ni} {1 \: mol \ Ni} = 1.02 \ times10 ^ { 23} \: atoms \: Ni

Dada la masa de una muestra y el número de moles en esa muestra, también es posible calcular la masa molecular de la muestra dividiendo la masa por el número de moles para calcular g / mol.

¿Cuál es la masa molar del metano (CH4) si hay 0.623 moles en una muestra de 10.0 g?

\ frac {10.0 \ g \ CH_4} {0.623 \ mol \ CH_4} = 16.05 \ g / mol \ CH_4

La masa molar de CH4 es 16.05 g / mol.