Masa molecular y Avogadro
Una molécula es la unión de
átomos en proporciones definidas,
usando subíndices. Por
ejemplo, el óxido de sodio,
Na2
O está formado por dos átomos
de sodio (Na) y un átomo
de oxígeno (O).
Existen compuestos cuya composición está descrita por subíndices que abarcan a más de
un tipo de elemento. La diferencia para realizar el cálculo no es tan grande, solo se precisa
añadir un par de pasos. Como ejemplo, calcularemos la composición en átomos de la molécula
de carbonato de aluminio (III).
Al2
(CO3
)
3
El subíndice del (CO3
)
3
, al ser 3, le afecta el triple al carbono y al oxígeno. De manera que tenemos
tres átomos de carbono, nueve (3 x 3) átomos de oxígeno y dos átomos de aluminio.
Cálculo de masa molecular
Por lo general, buscamos hallar la masa molecular de un compuesto. Para ello, necesitamos
saber la cantidad de átomos de cada especie que componen una molécula.
* 2 átomos de H
H2 SO4 ------------ 1 molécula *1 átomo de S
* 4 átomos de O
Esto quiere decir que, de un compuesto, podemos tener nuevas equivalencias.
1 molécula de H2
SO4
= 2 átomos de H; 1 átomo de S; 4 átomos de O
También podemos ver al compuesto como:
*2 moles de átomos de H
H2
SO4 --------- 1 mol de
moléculas * 1 mol de átomo de S
*4 moles de átomos de O
1 mol de H2
SO4
= 2 moles de H; 1 mol de S; 4 moles de O
La suma de los pesos de los elementos que hay en un compuesto da como resultado el
peso de la molécula y esto es equivalente a un mol del mismo compuesto.
Ejemplo:
El metano (CH4
) con el oxígeno (O2
) producen agua (H2
O) y dióxido de carbono (CO2
), como mostramos
en la siguiente reacción.
CH4
+ O2
→ H2
O + CO2
a. Con 7,20 x 1021 moléculas de CH4
, ¿cuántos gramos de H2
O vamos a producir?
b. Con 6,5 moles de O2
, ¿cuántas moles de CO2
vamos a producir?
c. Con 60 gramos de O2
, ¿cuántos gramos de H2
O vamos a formar?
Para resolver correctamente cualquier ejercicio debemos balancear la ecuación.
CH4
+ 2O2
→ 2H2
O + CO2
Resolución del literal a
Antes de realizar el cálculo estequiométrico, es necesario cambiar las moléculas de CH4
a moles del
compuesto. Para ello, empleemos el número de Avogadro.
7,20 × 1021 moléculas CH4
× __________1 mol CH4_____________= = 0,012 mol CH4
6,023 × 1023 moléculas CH4
Una vez que conocemos la cantidad en moles de metano, podemos realizar el cálculo estequiomé-
trico, para lo cual es indispensable emplear los datos de la ecuación química y la masa molar del producto.
0,012 mol CH4
× ____2 moles H2
O___ × 18 g H2
O = 0,43g H2
O
1 mol CH4 1 mol H2
O
Resolución del literal b
6,5 moles O2 × 1 mol CO2 = 3,25 moles de CO2
2 moles O2
Resolución del literal c
60 g O2
× 1 mol O2 × 2 moles H2
O × 18 g H2
O = 33,75g H2
O
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