Química Analítica (137)

Vista previa del material en texto

142 CAPÍTULO 5 CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS: EL CABALLO DE BATALLA DEL ANALISTA
Como los elementos que existen de manera natural consisten en mezclas de isótopos, 
los pesos atómicos químicos serán un promedio de los pesos de los isótopos de cada ele-
mento tomando en cuenta su abundancia natural relativa. Así, ninguno de los elementos 
tiene un peso entero. Por ejemplo, el bromo tiene dos isótopos: 79Br, con peso atómico 
78.981338, con abundancia relativa de 100.0, y 81Br, con peso atómico 80.9162921, con 
abundancia relativa de 97.28 (es decir, 50.69 y 49.31%, respectivamente). Esto da como 
promedio 79.904, el peso atómico natural que se usa en los cálculos químicos. Otra me-
dición que usan los químicos es peso molecular en gramos (gmw, gram-molecular weight), 
que se define como la suma de los pesos atómicos de los átomos que forman un compuesto. 
El término peso fórmula en gramos (gfw, gram-formula weight) es una descripción más 
exacta para sustancias que no existen como moléculas sino como compuestos iónicos 
(electrólitos fuertes: ácidos, bases, sales). Algunas veces se usa el término masa molar en 
vez de peso fórmula en gramos. Aquí se usará simplemente el término peso fórmula 
en todos los cálculos.
¿QUÉ ES UN DALTON?
Los biólogos y los químicos usan a veces la unidad dalton para reportar masas de grandes 
sustancias proteínicas, como cromosomas, ribosomas, virus y mitocondrias, en las que el 
término peso molecular sería inadecuado. La masa de un solo átomo de carbono-12 es 
equivalente a 12 dáltones, y un dalton es, por tanto, 1.661 � 10�24 g, el valor recíproco 
del número de Avogadro. El número de dáltones en una sola molécula es numéricamente 
equivalente al peso molecular (g/mol). Hablando estrictamente, no es correcto usar el 
dalton como unidad de peso molecular, y se debe reservar para los tipos de sustancias que 
se mencionaron. Por ejemplo, la masa de una célula bacteriana de Escherichia coli es al-
rededor de 1 � 10�12 g, o 6 � 1011 dáltones.
MOLES: LA UNIDAD BÁSICA PARA IGUALAR LAS COSAS
El químico sabe que los átomos y las moléculas reaccionan en proporciones definidas. Por 
infortunio, no puede contar cómodamente el número de átomos o moléculas que participan 
en una reacción. Sin embargo, si ha determinado sus masas relativas, puede describir sus 
reacciones sobre la base de las masas relativas de átomos y moléculas que reaccionan y 
no del número de átomos y moléculas que lo hacen. Por ejemplo, en la reacción
Ag� � Cl� → A
�
g
�
C
�
l
�
se sabe que un ion plata se combina con un ion cloruro. Se sabe, además, que como el 
peso atómico de la plata es 107.870 y el del cloro es 35.453, se combinarán 107.870 uni-
dades de masa de la plata con 35.453 unidades de masa del cloro. Para simplificar los 
cálculos, los químicos han desarrollado el concepto de mol, que es el número de Avogadro 
(6.023 � 1023) de átomos, moléculas, iones u otra especie. Numéricamente, es el número 
atómico, molecular o de fórmula de una sustancia, expresada en gramos.1
Ahora bien, como un mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de áto-
mos o moléculas que un mol de cualquiera otra, los átomos reaccionarán en la misma 
relación molar que la relación atómica en su reacción. En el ejemplo anterior, un ion plata 
reacciona con un ion cloruro, y así cada mol de ion plata reaccionará con un mol de ion 
cloruro. (Cada 107.87 g de Ag reaccionarán con 35.453 g de Cl.)
1 En realidad, el término peso atómico en gramos es más correcto para los átomos; peso fórmula en gramos para 
sustancias iónicas, y peso molecular en gramos para moléculas; pero aquí se usará moles en sentido amplio para in-
cluir todas las sustancias. En vez de peso fórmula en gramos, se usará simplemente peso fórmula (p. fórm.).
Se usará peso fórmula (p. fórm.) 
para expresar gramos por mol.
Hay 6.023 � 1023 átomos 
en un mol de átomos.
05Christian(141-188).indd 14205Christian(141-188).indd 142 9/12/08 13:56:009/12/08 13:56:00
 www.FreeLibros.me