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Página 5 de 10 INEM “BALDOMERO SANIN CANO” SEPTIEMBRE DE 2023 - GRADO 10 ASIGNATURA: QUÍMICA INORGANICA – IV PERIODO DOCENTE: ALEXÁNDER GARCÍA HENAO Objetivo Definir la unidad de cantidad molar y la cantidad relacionada número de Avogadro. Explicar la relación entre la masa, los moles y el número de átomos o moléculas, y realizar cálculos que relacionen estas cantidades entre sí. PARTE 2: Mol La identidad de una sustancia se define no solo por los tipos de átomos o iones que contiene, sino por la cantidad de cada tipo de átomo o ion. Por ejemplo, el agua, H2O, y el peróxido de hidrógeno, H2O2, se parecen en que sus respectivas moléculas están compuestas por átomos de hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, como una molécula de peróxido de hidrógeno contiene dos átomos de oxígeno, a diferencia de la molécula de agua, que solo tiene uno, ambas sustancias presentan propiedades muy diferentes. Hoy en día, instrumentos sofisticados permiten la medición directa de estos rasgos microscópicos definitorios; sin embargo, los mismos rasgos se derivaron originalmente de la medición de las propiedades macroscópicas (las masas y los volúmenes de las cantidades de materia a granel) utilizando herramientas relativamente simples (balanzas y cristalería volumétrica). Este enfoque experimental requirió la introducción de una nueva unidad para la cantidad de sustancias, el mol, que sigue siendo indispensable en la ciencia química moderna. El mol es una unidad de cantidad similar a las unidades familiares como el par, la docena, el bruto, etc. Proporciona una medida específica del número de átomos o moléculas en una muestra de materia. Una de las connotaciones latinas de la palabra "mol" es "gran masa" o “gran cantidad", lo que coincide con su uso como nombre de esta unidad. El mol proporciona un vínculo entre una propiedad macroscópica fácil de medir, la masa aparente, y una propiedad fundamental extremadamente importante, el número de átomos, moléculas, etc. Un mol de sustancia es la cantidad en la que hay 6,02214076 × 1023 entidades discretas (átomos o moléculas). Este gran número es una constante fundamental conocida como número de Avogadro (NA) o constante de Avogadro en honor al científico italiano Amedeo Avogadro. Esta constante se indica correctamente con una unidad explícita de "por mol", siendo una versión convenientemente redondeada 6,022 × 1023/mol. De acuerdo con su definición como unidad de cantidad, 1 mol de cualquier elemento contiene el mismo número de átomos que 1 mol de cualquier otro elemento. Sin embargo, las masas de 1 mol de diferentes elementos son diferentes, ya que las masas de los átomos individuales son drásticamente diferentes. La masa Página 6 de 10 molar de un elemento (o compuesto) es la masa en gramos de 1 mol de esa sustancia, propiedad que se expresa en unidades de gramos por mol (g/mol). Cada muestra contiene 6,022 ×× 1023 átomos Las relaciones entre la fórmula de masa, el mol y el número de Avogadro pueden aplicarse para calcular diversas cantidades que describen la composición de sustancias y compuestos, como se demuestra en los siguientes problemas de ejemplo. Ejemplo: Cálculo de los moles a partir de los gramos de un elemento Según las normas nutricionales del Departamento de Agricultura de los EE. UU., la necesidad media estimada de potasio en la dieta es de 4,7 g. ¿Cuál es la necesidad media estimada de potasio en moles? Se proporciona la masa de K y se solicita la cantidad correspondiente de K en moles. En la tabla periódica, la masa atómica del K es de 39,10 u, por lo que su masa molar es de 39,10 g/mol. La masa dada de K (4,7 g) es un poco más de una décima parte de la masa molar (39,10 g), por lo que una estimación razonable del número de moles sería ligeramente superior a 0,1 mol. Página 7 de 10 La cantidad molar de una sustancia puede calcularse dividiendo su masa (g) entre su masa molar (g/mol): El método de factores de conversión admite este enfoque matemático, ya que la unidad "g" se cancela y la respuesta tiene unidades de “mol”. La magnitud calculada (0,12 mol K) es coherente con nuestra expectativa aproximada, ya que es un poco mayor que 0,1 mol. Actividad en clase: a) El berilio es un metal ligero que se utiliza para fabricar ventanas transparentes de rayos X para instrumentos de imagen médica. ¿Cuántos moles de Be hay en una ventana de lámina delgada que pesa 3,24 g? b) Un litro de aire contiene 9,2 × 10-4 mol de argón. ¿Cuál es la masa de Ar en un litro de aire? c) El cobre se utiliza habitualmente para fabricar cables eléctricos. ¿Cuántos átomos de cobre hay en 5,00 g de alambre de cobre? d) Nuestro cuerpo sintetiza las proteínas a partir de los aminoácidos. Uno de estos aminoácidos es la glicina, cuya fórmula molecular es C2H5O2N. ¿Cuántos moles de moléculas de glicina hay en 28,35 g de glicina? e) La vitamina C es un compuesto covalente con la fórmula molecular C6H8O6. La cantidad diaria recomendada de vitamina C en la dieta de los niños de 4 a 8 años es de 1,42 × 10-4 mol. ¿Cuál es la masa de esta asignación en gramos? f) Un paquete de un edulcorante artificial contiene 40,0 mg de sacarina (C7H5NO3S), que tiene la fórmula estructural: Dado que la sacarina tiene una masa molar de 183,18 g/mol, ¿cuántas moléculas de sacarina hay en una muestra de 40,0 mg (0,0400 g) de sacarina? ¿Cuántos átomos de carbono hay en la misma muestra? Formula estructural de la sacarina
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