sábado, 8 de octubre de 2011

El concepto mol y sus aplicaciones.

A esta altura de nuestro estudio reconocemos, que en la dimensión macroscópica, no hemos desarrollado las herramientas para trabajar con las sustancias desde el punto de vista cuantitativo, esto es, trabajar con cantidades (masas) definidas de las sustancias que participan en los fenómenos químicos.
                  No obstante lo expresado, cuando hablamos al comienzo del curso del Peso Relativo de los Atomos o bien del cálculo del Peso Atómico a partir de mezclas de isótopos algo muy importante avanzábamos en el sentido del trabajo cuantitativo. En efecto, cuando determinábamos aquellas magnitudes siempre estaba presente el hecho que comparábamos una misma cantidad de atomos de cada elemento.
DEFINICIÓN DE MOL
                                                 Un  Mol  es  6,023 10 23 unidades.
               Así el mol pasa a ser una forma adecuada de medir cantidades de partículas de la química, como recién lo dijimos, podemos medir cómodamente un mol de átomos de Vanadio o un mol de átomos de cualquier otro elemento en la balanza de una confitería.
                      Pero el Número de Avogadro de átomos es una cantidad  tan grande de átomos o bién los átomos son tan pequeños y livianos que son magnitudes que desafían  nuestra imaginación.  Según nos hizo notar recientemente un colega, si tuvieramos una hilera de 1 mol de hormigas de 1mm cada una separadas cada una de la precedente por una distancia también de 1mm, la longitud de la hilera cubriría 1,2046 10 18 Km. Tal hilera cubriría mil doscientos setenta y ocho millones de veces la trayectoria circular de la Tierra alrededor del Sol.
NUEVA DEFINICIÓN DE PESO ATOMICO
     El Peso Atómico de un elemento ( A r ) es la masa de un mol de átomos de tal elemento expresada gramos.
Sus unidades de medidas serán por consiguiente gramos / Mol de átomos
DEFINICIÓN DE PESO MOLECULAR
El Peso Molecular ( M r ) de una sustancia es la masa de  un mol de moléculas de tal sustancia expresada en gramos.     
       Sus unidades de medidas serán por consiguiente gramos / Mol de moléculas
CALCULO DEL PESO MOLECULAR
         Generalizando,  si una Sustancia tiene por Fórmula   AaBbCc........
A nivel submicroscópico su molécula está formada por a átomos de A, b átomos de B y c átomos de C etc...
y a nivel macroscópico el mol de moléculas está formada por a  moles de átomos de A, b  moles de átomos de B y c  moles de átomos átomos de C etc... y de allí que el Peso Molecular se calcule con la siguiente fórmula.
         Mr AaBbCc........    a * Ar A + b * Ar B + c * Ar C +........
¿Cuánto vale el Peso molecular del Cloroformo CHCl3
Mr CHCl3    1 *12  + 1 * 1 + 3 * 35,5 = 119,5 g/mol
                También podemos generalizar importantes conceptos acerca de un doble significado, a nivel submicroscópico y a nivel macroscópico, de la notación química de Símbolos, Fórmulas y Ecuaciones.
                  Presentaremos este doble significado valiéndonos de representaciones gráficas para las entidades submicroscópicas y las representaciones gráficas ampliadas para los conceptos (de moles) usados  a nivel macroscópico.

 LA ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES IDEALES.

                   Para dar adecuada respuesta a la pregunta planteada es necesario averiguar las relaciones matemáticas que expresan el comportamiento de las distintas variables que determinan el estado de un sistema gaseoso.  Un sistema gaseoso se encuentra en un estado definido cuando, además de precisarse la naturaleza del gas, se conocen tres de las siguientes cuatro variables: 
n = Número de moles, V = Volumen,  P =  Presión   y   t = temperatura.

DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS Y MOLECULARES
Mostraremos a continuación la forma sistemática de determinar las fórmulas empíricas y las moleculares haciendo uso de los conceptos de Ar  y Mr.
ANALISIS QUÍMICO  ___ Ar___>  FÓRMULA EMPÍRICA  ___Mr__>  FÓRMULA MOLECULAR
  Composición %                          Relación en el número de Atomos             Número Exacto de átomos

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