QUÍMICA - 5A

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FECHA LÍMITE DE ENTREGA: 5/06/2020

LEER Y RESPONDER:

Masa atómica

La masa atómica depende del número de electrones, protones y neutrones que contiene.
El conocimiento de la masa de un átomo es importante para el trabajo en el laboratorio. Sin
embargo, los átomos son partículas extremadamente pequeñas. Obviamente
no es posible pesar un solo átomo, pero existen métodos experimentales para determinar su
masa en relación con la de otro. El primer paso consiste en asignar un valor a la masa de
un átomo de un elemento determinado para utilizarlo como referencia.
Por acuerdo internacional, la masa atómica es la masa de un átomo, en unidades de masa atómica (uma). Una unidad de masa atómica se define como una masa exactamente igual a un doceavo de la masa de un átomo de carbono-12. El carbono-12 es el isótopo del carbono que tiene seis protones y
seis neutrones. Al fijar la masa del carbono-12 como 12 uma, se tiene el átomo que se
utiliza como referencia para medir la masa atómica de los demás elementos. Por ejemplo,
ciertos experimentos han demostrado que, en promedio, un átomo de hidrógeno tiene sólo
8.400% de la masa del átomo de carbono-12. De modo que si la masa de un átomo de
carbono-12 es exactamente de 12 uma, la masa atómica del hidrógeno debe ser de 0.08400
3 12 uma, es decir, 1.008 uma. Con cálculos semejantes se demuestra que la masa atómica
del oxígeno es de 16.00 uma y que la del hierro es de 55.85 uma. Aunque no se
conoce la masa promedio de un átomo de hierro, se sabe que es alrededor de 56 veces
mayor que la masa de un átomo de hidrógeno.

E el sistema SI el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12 gramos (o 0.012 Kg) del isótopo de carbono-12. El nùmero real de átomos en 12 g de carbono-12 se determina experimentalmente. Este número se denomina número de Avogadro (NA) en
honor del científico italiano Amedeo Avogadro.1 El valor comúnmente aceptado es 6.0221415 x 1023
Por lo general, este número se redondea a 6.02x1023. Así, igual que una docena de
naranjas contiene 12 naranjas, 1 mol de átomos de hidrógeno contiene 6.022 x 1023 átomos
de H.
Hemos visto que 1 mol de átomos de carbono-12 tiene una masa exactamente de
12 g y contiene 6.02 x 1023 átomos. Esta cantidad de carbono-12 es su masa molar (m)
y se define como la masa (en gramos o kilogramos) de 1 mol de unidades (como átomos
o moléculas) de una sustancia. Observe que la masa molar del carbono-12 (en gramos)
es numéricamente igual a su masa atómica expresada en uma. De igual forma, la masa
atómica del sodio (Na) es de 22.99 uma y su masa molar es de 22.99 g; la masa atómica
del fósforo es de 30.97 uma y su masa molar es de 30.97 g, y así sucesivamente. Si
sabemos la masa atómica de un elemento, también conocemos su masa molar.
Una vez que sabemos la masa molar y el número de Avogadro, es posible calcular la
masa, en gramos, de un solo átomo de carbono-12. Por ejemplo, sabemos que la masa
molar del carbono-12 es de 12 g y que hay 6.02 x 1023 átomos de carbono-12 en 1 mol
de sustancia; por lo tanto, la masa de un átomo de carbono-12 está dada por:

 12 g de átomos de carbono-12      =    1.993 3 10223 g
6.02 x 1023 átomos de carbono-12


En los cálculos, las unidades de masa molar son g/mol o kg/mol.

1 g  = 6.02 x 1023 uma

Masa molecular
Podemos calcular la masa de las moléculas si conocemos las masas atómicas de los átomos
que las forman. La masa molecular es la suma de las masas atómicas (en uma) en una molécula. Por ejemplo, la masa molecular
del H2O es:

2(masa atómica del H) + 1 (masa atómica del O), o bien 2(1.008 uma) + 16.00 uma = 18.02 uma

Responder:

1) Las masas de dos de los isòtopos del nitrógeno, nitrógeno-14 y nitrógeno-15, son: 14,0031 u. y 15,0001u, respectivamente. Para cada isótopo, calcular:
a) La masa de un átomo, expresada en gramos.
b)La masa de 1000 átomos, expresada en gramos
c)La masa de un mol de átomos, expresada en gramos

2) Calcular la masa y el número de átomos presentes en 1,5 mol de átomos de cada una de las sustancias:
- Na+
-O2
- Fe2+
- Cl2

3) Calcular el número y la cantidad de átomos en 310 g de las sustancias del punto b)

Aclaracion: Cuando en los libros vean "cantidad de " se refiere a número de moles.