ESTEQUIOMETRIA

El término Mol revolucionó el mundo de la química. Ya sabemos que el átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico y una molécula es la unión de varios átomos.

LOS MOLES

 El mol es un término que se utiliza para medir, como por ejemplo el gramo para medir cualquier peso de cualquier sustancia. El mol, por lo tanto, es una unidad de medida del Sistema Internacional (SI). Como luego veremos, si pesamos cualquier sustancia (hallamos su masa), podemos saber cuántosátomos o moléculas contiene dicha sustancia.


 Un mol de cualquier sustancia nos revelará cuántas moléculas y átomos contiene dicha sustancia.

 Si la sustancia está formada toda ella por átomos, el mol nos revelará el número de átomos.

 Si la sustancia está formada por moléculas (por ejemploagua H2O) el mol nos dirá cuantas moléculas de esa sustancia tenemos.

 Los Moles nos dicen el número de "átomos o moléculas", depende como esté formada la sustancia, que hay en una masa de esa sustancia igual a su masa atómica o molecular expresada en gramos.

 Recuerda que la masa atómica de cada elemento viene en la tabla periódica.

 Con ejemplos lo entenderás mejor. Veamos primero dos ejemplos de sustancias formadas por átomos, también llamadas sustancias puras.

 Por ejemplo sabemos que la masa atómica del Cobre (Cu) es de 63,54.

 Luego un mol de átomos de cobre son 63,54 gramos de cobre.

 Otro ejemplo, el Hierro (Fe) tiene una masa atómica de 55,847, pues un mol de hierro serán 55,847 gramos de hierro.

 ¿Y si la sustancia está formada toda ella por moléculas?. También llamadas compuestos químicos.

 Veámoslo con un ejemplo concreto.

 La masa molecular del agua (H2O) es de 18. Pues un mol de agua serían 18 gramos de agua.

 Masa atómica del H (hidrógeno) = 1, como tiene dos átomos de H la molécula será = 1 + 1 = 2.

 Masa atómica del O (oxígeno) = 16

 Total = 18 gramos de agua.

 Esta masa molecular, como has visto, se puede calcular sumando la masa atómica de cada uno de los átomos que forman la sustancia, como luego veremos en los ejemplos.

 1 MOL = número de átomos o moléculas que hay en los gramos de una sustancia igual a su masa molecular o atómica.

 - Átomos si está formado solo por átomos y entonces usamos su masa atómica.

 - Moléculas si está formada por moléculas, entonces usamos su masa molecular.

 La pregunta ahora es, si tengo un mol de una sustancia, ¿Cuantos átomos o moléculas hay en esa sustancia?

Numero de Avogadro

 Aquí es donde entra en juego el famoso concepto “Número de Avogadro”. El Número de Avogadro es nada más y nada menos que 600 mil trillones, es decir, expresado en número es la friolera de:

 600.000₃000.000₂000.000₁000.000 = 6,022 x 10²³ moléculas o átomos.



 Pues bien, un mol de cualquier sustancia contiene 6,022 x 10²³ moléculas o átomos de esa sustancia o lo que es lo mismo contiene el número de Avogadro de átomos o de moléculas, depende si hemos usado masa atómica o molecular.

 Ahora ya debemos tener claro lo que es un mol y lo que representa. Pero aprendamos a calcular el número de moles con algunos ejemplos y ejercicios resueltos.

 Pero antes vamos a dejaros un triángulo que se suele utilizar mucho para los problemas de moles y que hace que sea todo mucha más sencillo.



 En este triángulo si quieres calcular el Número de Moles será lo de arriba partido por lo de abajo, es decir Masa total que tenemos de sustancia partido por la masa atómica o molecular de esa sustancia, las dos expresadas en gramos.

 Si queremos calcular la masa total que tenemos de una sustancia, podemos hacerlo multiplicando el número de moles que tenemos por la masa atómica o molecular de la sustancia. ¿Lo entiendes? solo hay que fijarse en el triángulo, nos pedirán una de los 3 datos, sacaremos la solución multiplicando o dividiendo en función de como estén los datos en el triángulo. Bueno es una forma de memorizar las fórmulas pero se puede hacer sin el triángulo perfectamente, solo hay que pensar un poco.

NUMERO DE MOLES EJERCICIOS

  Ejercicio 1 ¿Cuántos moles están presentes en 54 g de agua?

 Aplicando el triángulo:

 Moles = Masa / Masa molecular (es una molécula)

 Conocemos la masa pero tenemos que calcular la masa molecular de la molécula de agua.

 Calculamos la masa molecular del agua que ya sabemos que su fórmula química es H2O

 Masa atómica del H = 1, como tenemos dos átomos en la fórmula será 1 + 1 = 2.

 masa atómica del Oxígeno = 16.

 Sumando tenemos la masa molecular del agua = 18 gramos.

 Aplicando la fórmula:

 Moles = 54g/18g = 3 Moles de Agua.

 Ahora sabrías decir cuantas moléculas de agua tendríamos en esos 54 gramos. Fácil, si cada mol de agua tiene el número de Avogadro de moléculas, solo tendríamos que multiplicar el número de Avogadro por  los moles de agua que tenemos, es decir por 3.

 Y si te piden calcular el número de moles de 54 ml (mililitros) de agua. Nos están dando la cantidad de agua en otra unidad, en este caso en volumen. Tendríamos que convertir el volumen en gramos antes de aplicar la fórmula. Para el agua es sencillo ya que los mililitros de volumen son igual a los gramos en peso, con lo que serían 54 gramos. Los siguientes pasos para calcular el número de moles son los de antes.

 Recuerda que siempre tenemos que poner en la fórmula las unidades en gramos, excepto para el número de moles que la unidad es moles.

 Sabiendo y entendiendo esto podrás calcular los moles de cualquier sustancia (átomo, molécula, etc.…).

 Ejercicio 2 ¿Cuántos moles están presentes en 25 g de carbonato de calcio?

 Lo primero tendremos que sabe la fórmula del carbonato cálcico que es CaCO3.

 - Ca número atómico = 40

 - C número atómico = 12

 - O número atómico = 16 pero como son 3 átomos serán 48.

 Sumando todo tenemos la masa molecular del carbonato cálcico = 40 + 12 + 48 = 100 gramos.

 Ahora solo tenemos que aplicar la fórmula:

 Numero de Moles = Masa total / Masa molecular = 25 / 100 = 0, 25 moles.

 ¿A que es Fácil?

 Vamos a hacer otro ejemplo para que nos quede claro.

 Ejercicio 3 Queremos calcular cuántos moles de CO2 (dióxido de carbono) hay en 200 gramos de CO2:

 Los datos que tenemos que saber son que la masa molecular en gramos del CO2 es 44 gr. Entonces tendremos:



 Así podemos decir que 200 gramos de CO2 son 4,54 moles de CO2.

 Si quisiéramos calcularlo a la inversa sería muy fácil, es decir, si queremos saber cuántos gramos contienen 4,54 moles de CO2:
 

 El número de Avogadro (NA = 6,022 x 10²³ moléculas o átomos) nos servirá siempre para calcular el número de moléculas de una sustancia.

 Es decir, si queremos saber cuántas moléculas de CO2 hay en 200 gramos de CO2 o lo que es lo mismo en 4,54 moles de CO2 tendríamos:


 Espero que ahora te resulte mucho más fácil calcular y hacer problemas de numero de moles, algo que parece difícil pero que como ves es muy sencillo.