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QUÌMICA 4TO AÑO
Liceo de Pando Nº2
CANTIDAD QUÌMICA
En Química así como en otras ramas científicas es necesario cuantificar la información, por
ejemplo para preparar un medicamento, o para realizar una reacción química. Para ello es
necesario definir una magnitud estrictamente química que es la CANTIDAD QUÍMICA.
La magnitud química definida como Cantidad Química es una de las 7 magnitudes fundamentales
del S.I., que se permitió a partir de 1965 gracias a la IUPAC, y permite describir cuantitativamente los
procesos químicos.
Magnitud
símbolo
Unidad
símbolo
Longitud
Masa
tiempo
temperatura
CANTIDAD
QUIMICA
DEFINICIÓN DE MOL:
Mol es la cantidad de sustancia de un sistema
que contiene tantas entidades elementales
(átomos, moléculas, iones, electrones) como
átomos de carbono hay en 0,012 kg (es decir,
12g) de carbono 12.
Esto tiene su equivalencia numérica llamada CONSTANTE DE AVOGADRO (en honor al químico italiano
Amadeo Avogadro) y que sigue la siguiente relación:
1 mol de entidades elementales = 6,02 x 10 23 entidades elementales (NA)
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Liceo de Pando Nº2
Ejemplos:
En 1 mol de agua existen 6,02 x 10 23 moléculas de agua
½ mol de electrones contiene 3,01 x 1023 eEn 1 mol de cationes Na+ hay 6,02 x 10 23 cationes Na+
2 mol de aniones Cl- contiene 12,04 x1023 aniones Cl1- Relación entre cantidad química (n) y número de partículas.
La magnitud cantidad química se vincula con el número de partículas de la siguiente manera:
N = n x NA
o
n = N / NA
Donde N es el número de partículas, n la cantidad química (en mol) y NA la constante de Avogadro
MASA MOLAR
No es posible obtener directamente valores de cantidad química, pero se puede determinar
indirectamente.
La MASA MOLAR de un elemento o una sustancia es la masa de
1 MOL de este expresada en gramos.
Se expresa en g/mol y se simboliza
La constante de Avogadro permitió establecer una equivalencia entre masa molar atómica y la masa
atómica (es decir la masa en definitiva de los átomos). Estos valores se extraen de la tabla periódica:
ELEMENTO
MASA MOLAR (g/mol)
ELEMENTO
MASA MOLAR (g/mol)
H
1
N
14
C
12
O
16
En general, estos valores de masa molar nunca son exactos, ya que son promedios de sus isótopos.
Por lo cual generalmente se expresa con alguna cifra decimal:
Ejemplos:
O= 15,99 g/mol
Ca = 40,08 g/mol
H = 1,007 g/mol
Fe = 55,8 g/mol
Con respecto a la Masa Molar de una sustancia, se puede calcular como la
suma de las masas molares de los átomos que la forman
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Ejemplos:
O2 =
O X 2 = 16,0 g/mol x 2= 32,0 g/mol
CaCO3=
Mg(OH)2 =
Ca +
C+(
Mg + (
O X 3)= 40,1 g/mol + 12,0 g/mol + (16,0 g/mol x 3) = 100,1 g/mol
O+
H) X 2 = 24,0 g/mol + (16,0 g/mol + 1,0 g/mol) x 2= 58,0 g/mol
Relación cantidad química y masa
Las magnitudes cantidad química y masa son directamente proporcionales y se relacionan con la masa
molar de una sustancia o elemento:
n=m
Donde n es la cantidad química (en mol), m es la masa (en g)
y
es la masa molar (en g/mol)
Ejemplo:
Calcular la cantidad química y cantidad de moléculas que constituyen 1000g de agua
RESPUESTA: Si queremos saber cuántas moléculas constituyen 1,0 kg de agua (es decir 1000g)
consideremos la ecuación anterior:
H2O= 18,0 g/mol
m H2O = 1000g
Ahora para hallar la cantidad de moléculas:
n H2O = m /
n H2O = 1000g / 18,0 g/mol = 55,6 mol H2O
N H2O = n x NA
N H2O = 55,6 mol x 6,02 x 1023 moléculas H2O =
3,35 X 1025 moléculas de H2O
Ejercicio: ¿Cuál es la cantidad química de Zinc que hay en una muestra de 7,65 x 10
metal? ¿Cuál es la masa de esa muestra?
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átomos de dicho
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REPARTIDO 1 DE EJERCICIOS: CANTIDAD QUÌMICA
1) Calcular la masa molar de las siguientes sustancias:
a- KCl b- NaOH
c- HNO3
d- H2SO4
e-Ca(OH)2
2) Una muestra contiene 100,0 g de Argón gaseoso (Ar).Calcular el número de átomos y la cantidad química de
gas presente.
3) Una vela está formada por una sustancia llamada triacontano (C 30H62). Suponiendo que una vela tiene una masa
de 50g, hallar la cantidad química que la constituye y la cantidad de moléculas que la forman.
4) Una mezcla gaseosa contenida en un recipiente está formada por: 45,0 g de He, 0,95 mol de Ne y
3,25 X 10 24 átomos de Xe.Averigua cuál de los tres gases tiene menor cantidad química y cuál tiene mayor masa.
5) Una medalla de plata tiene una masa de 25 g.
a- ¿Qué cantidad química de plata tiene la medalla?
b- ¿Cuántos átomos de plata hay en la medalla?
6) Dos cubos macizos uno de cobre y el otro de hierro, tienen la misma cantidad química: 0,5 mol. Marca como
falsas o verdaderas las siguientes afirmaciones, planteando los cálculos necesarios o argumentando sin calcular.
a. Los dos cubos tienen la misma cantidad de átomos
b. Ambos tienen igual masa
c. Ambos cubos son iguales
7) Completa el siguiente cuadro:
SUSTANCIA
masa (g)
CANTIDAD QUIMICA (mol)
Nº de átomos
Mg
0,0086
C
27,5
Ba
7,5 X 10 23
Pb
2,4
8) Una aleación utilizada para una joyería está formada por 60,0 g de cobre, 125,0 g de oro y 4,7 g de estaño.
a) Calcula la cantidad química de cada metal
b) Averigua el número de átomos de cada uno
9) ¿Cuál tiene mayor masa:
A) 3,8 mol de Si ; 2,7 mol de Ar ó
4,6 mol de Sr?
B) 1,7 X 10 24 átomos. de Fe ; 2,6 X 10 24 átomos. de Bi ó 3,3 X 1024 átomos. de P?
10) Critica las siguientes afirmaciones:
a) Si la cantidad de un metal A es mayor a la cantidad de un metal B, entonces la masa de A es mayor a la
masa de B.
b) 230,5 g de Ca tiene mayor cantidad de sustancia que 111,7 g de C
11) En una farmacia se encontraron 3 frascos de vidrio identificados con las letras A, B y C que contienen 3
sustancias liquidas: alcohol etílico (C2H6O), glicerina (C3H8O3) y acetona (C3H6O). Desafortunadamente no se
indicó la fórmula en cada uno de los frascos pero se indicaron los siguientes datos:
¿Podrías identificar cada uno de los frascos indicando que sustancia se encuentra en cada uno de ellos?
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REPARTIDO 2 DE EJERCICIOS: CANTIDAD QUÌMICA
Problema 1: Calcula la masa molar ( ) de las siguientes sustancias:
a- Al2O3 – Óxido de aluminio
b- Ca(OH)2 – Hidróxido de calcio
c- H2SO4 – Ác. sulfúrico
d- Al2(SO4)3 – Sulfato de aluminio
Problema 2: Las feromonas son un tipo especial de compuestos
secretados por las hembras de mucha especies de insectos con el
fin de atraer a los machos para aparearse. Un insecto hebra
secreta aproximadamente 1,0 x 10 -12 g de una feromona, cuya
fórmula molecular es C19H38O.
a- ¿Qué cantidad química secreta el insecto?
b- ¿Cuántas moléculas de feromona hay en esta cantidad?
Problema 3: Un recipiente contiene 3,0 moles de amoníaco (NH3) gaseoso:
a- ¿Cuál es la masa en gramos de la muestra?
b- ¿Cuántas moléculas contiene?
Problema 4: Un frasco que contiene 365g de un reactivo químico metálico, que posiblemente sea
aluminio, cobre o hierro, tiene la etiqueta manchada y no es posible leer de qué metal se trata.
Sabiendo que la cantidad química contenida en el frasco es 5,75 mol, indica cual es el metal.
Fundamenta tu respuesta con cálculos
Problema 5: Completa el siguiente cuadro:
Sustancia
Masa molar
Cantidad
Nº de
gaseosa
(g/mol)
química (mol)
moléculas
Ne
Masa (g)
2,5
1,2x1022
C4H10
CO2
HCl
0,365
Problema 6: Responde:
a- ¿Cuáles son las partículas que se pueden medir en moles?
b- ¿Qué tienen igual y qué tienen diferente 1 mol de moléculas de dioxígeno (O 2) y un mol de átomos de oxígeno
(O)?
Problema 7: En la figura adjunta están representados 2 recipientes que contienen
CO2 gaseoso.
a- ¿Cuál de los recipientes contiene más moléculas de CO2?
b- ¿En cuál de ellos hay mayor masa de gas?
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