MAGNITUDES ATÓMICO-MOLECULARES

QUÍMICA 1

TECNICATURA EN PETROLEO

LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON (1808)

1. Los elementos están formados por partículas extremadamente

pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo

elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y

propiedades químicas. Los átomos de un elemento son

diferentes a los átomos de todos los demás elementos.

2. Los compuestos están formados por átomos de más de un

elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de

átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un

número entero o fracción sencilla.

3. Una reacción química implica sólo la separación, combinación o

reordenamiento de los átomos; nunca supone la creación o

destrucción de los mismos.

2 Dióxido de carbono

El oxígeno en CO y CO2

Monóxido de carbono

8 X2Y 16 X 8 Y +

Átomos del

elemento X

Átomos del

elemento Y

Compuesto formado por los

elementos X y Y

Teoría atómica

de Dalton

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

Partícula Masa

(g) Carga

(Coulombs) Carga

(unitaria)

Electrón (e-) 9.1 x 10

-28 -1.6 x 10

-19 -1

Protón (p+) 1.67 x 10

-24 +1.6 x 10

-19 +1

Neutrón (n) 1.67 x 10-24

0 0

masa p = masa n = 1840 x masa e-

Número atómico (Z) = número de protones en el núcleo

Número de masa (A) = número de protones + número de

neutrones

= número atómico (Z) + número de neutrones

Isotópos son átomos del mismo elemento (X) con diferente número

de neutrones en su núcleo.

X A

Z

H 1 1 H (D)

2 1 H (T)

3 1

U 235 92 U 238

92

Número de masa

Número atómico Símbolo del elemento

ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO

¿Cuántos protones, neutrones y electrones están en

C 14 6

?

¿Cuántos protones, neutrones y electrones están en

C 11 6

?

6 protones, 8 (14 - 6) neutrones, 6 electrones

6 protones, 5 (11 - 6) neutrones, 6 electrones

¿ Qué son los isótopos?

El litio natural es :

7.42% 6Li (6.015 uma)

92.58% 7Li (7.016 uma)

7.42 x 6.015 + 92.58 x 7.016

100 = 6.941 uma

Masa atómica promedio del litio:

Masa atómica promedio (6.941)

Metales

Metaloides

No metales

Número atómico

Masa atómica

Un ión es un átomo o grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa.

Catión es un ión con carga positiva

Si un átomo neutro pierde uno o más electrones

se vuelve un catión.

Anión es un ion con una carga negativa

Si un átomo neutro gana uno o más electrones

se vuelve un anión.

Na 11 protones

11 electrones Na+ 11 protones

10 electrones

Cl 17 protones

17 electrones Cl-

17 protones

18 electrones

Un ión monoatómico contiene solamente un átomo

Un ión poliatómico contiene más de un átomo

Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3-

OH-, CN-, NH4+, NO3

-

13 protones, 10 (13 – 3) electrones

34 protones, 36 (34 + 2) electrones

¿Qué son los iones?

¿Cuántos protones y electrones están en Al 27 13

? 3+

¿Cuántos protones y electrones están en Se 78 34

2- ?

Una fórmula molecular muestra el número exacto de

átomos de cada elemento que están presentes en la

unidad más pequeña de una sustancia.

Una fórmula empírica indica cuáles elementos

están presentes y la relación mínima, en número

entero, entre sus átomos.

H2O H2O

molecular empírica

C6H12O6 CH2O

O3 O

N2H4 NH2

MOL

Es la unidad de cantidad de sustancia y es una cantidad tal de sustancia que contiene un

número de Avogadro de partículas elementales de lo que se esta hablando

1 Mol = 6.022045 x 1023 partículas

El mol es la cantidad de una sustancia que

contiene tantas unidades elementales como

átomos hay exactamente en 12.00 gramos de 12C

1 mol = NA = 6.0221367 x 1023

Número de Avogadro (NA)

1 uma = 1.66 x 10-24 g or 1 g = 6.022 x 1023 uma

1 12C átomo

12.00 uma x

12.00 g

6.022 x 1023 12C átomos =

1.66 x 10-24 g

1 uma

M = masa molar en g/mol

NA = Número de Avogadro

Masa del

elemento (m) Número de moles del elemento (n)

Número de átomos del elemento (N)

Por definición:

1 átomo 12C “pesa” 12 uma

En esta escala

1H = 1.008 uma

16O = 16.00 uma

Masa atómica es la masa de un átomo en

unidades de masa atómica (uma).

El mundo microscópico: los átomos y las moléculas.

El mundo macroscópico: los gramos.

CaCO3

100.09 g

Oxígeno

32.00 g

Cobre

63.55 g

Agua

18.02 g

Un mol de algunas sustancias conocidas

Masa molecular – Masa molar ( M )

La masa molecular de un compuesto expresada en uma

es numéricamente la misma que la masa de un mol

expresado en gramos.

Para el agua: H2O

Masa molecular = (2 x masa atómica de H ) + masa atómica de O

= 2 ( 1.008 uma) + 16.00 uma = 18.02 uma

Masa de una molécula de agua = 18.02 uma

Masa molar = ( 2 x masa atómica de H ) + masa atómica de O

= 2 ( 1.008 g ) + 16.00 g = 18.02 g

18.02 g H2O = 6.022 x 1023 moléculas de agua = 1 mol H2O

SO2

1S 32.07 uma

2O + 2 x 16.00 uma

SO2 64.07 uma

Para cualquier elemento

masa molecular (uma) = masa molar (gramos)

1 molécula SO2 = 64.07 uma

1 mol SO2 = 64.07 g SO2

Información contenida en la fórmula química de

la glucosa C6H12O6 ( M = 180.16 g/mol)

Carbono (C) Hidrógeno (H) Oxígeno (O)

Átomos/molécula

de compuesto

Moles de átomos/

moles de compuesto

Átomos/mol de

compuesto

Masa/molécula

de compuesto

Masa/mol de

compuesto

6 átomos 12 átomos 6 átomos

6 moles de 12 moles de 6 moles de

átomos átomos átomos

6(6.022 x 1023) 12(6.022 x 1023) 6(6.022 x 1023)

átomos átomos átomos

6(12.01 uma) 12(1.008 uma) 6(16.00 uma)

=72.06 uma =12.10 uma =96.00 uma

72.06 g 12.10 g 96.00 g

Problemas de resolución

¿Cuántos átomos H están en 72.5 g de C3H8O?

1 mol C3H8O = (3 x 12) + (8 x 1) + 16 = 60 g C3H8O

1 mol H = 6.022 x 1023 átomos H

5.82 x 1024 átomos H

1 mol C3H8O moléculas = 8 mol H átomos

72.5 g C3H8O 1 mol C3H8O

60 g C3H8O x

8 mol H átomos

1 mol C3H8O x

6.022 x 1023 H átomos

1 mol H átomos x =

¿Cuántos átomos están en 0.551 g de potasio (K) ?

1 mol K = 39.10 g K

1 mol K = 6.022 x 1023 átomos K

0.551 g K 1 mol K

39.10 g K x x

6.022 x 1023 átomos K

1 mol K =

8.49 x 1021 átomos K