"El concepto de Mol y sus aplicaciones"

Hemos estudiado a la materia en su dimensión submicroscópica, es decir la realidad de átomos y moléculas. Hemos profundizado el estudio de tal forma que incluso hemos comprendido el comportamiento de las propiedades fisico químicas de sustancias puras, éstas, perfectamente perceptibles y medibles en una dimensión macroscópica ( de laboratorio o industria ).

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.


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

Es conveniente comprender la correspondencia entre los elementos del siguiente triángulo de conceptos.



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

Otra vez es conveniente comprender la correspondencia entre los elementos de este nuevo triángulo de conceptos.


NOTACIÓN QUÍMICA

Nivel Submicrocópico Nivel Macroscópico

SÍMBOLO
1 átomo 1 mol de átomos

FÓRMULA
1 molécula 1 mol de moléculas

ECUACIÓN

1 reordenamiento

1 mol de reordenamientos




PROPIEDADES INTENSIVAS Son aquellas propiedades del sistema cuyo valor no depende del tamaño del mismo, es decir son independientes de la masa del sistema.

PROPIEDADES EXTENSIVAS Son aquellas propiedades del sistema cuyo valor sí depende del tamaño del mismo, es decir son dependientes de la masa del sistema.

La composición de un sistema expresada en % en peso es una magnitud INTENSIVA.

Una magnitud intensiva debe poder calcularse con una relación independiente del tamaño del sistema.

% Elemento = (Atomicidad Elemento A r Elemento / M r Sustancia )*100


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.

Para comenzar el estudio de las relaciones es conveniente definir el Volumen Molar

Volumen Molar = V = V / n (L/mol)

Ley de Boyle

Volumen Molar vs. Presión

Ley de Charles

Volumen Molar vs. temperatura



MÉTODO DE DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR

La determinación experimental del valor de Mr es de fundamental importancia cuando no se conoce la fórmula de alguna sustancia. Si la sustancia se puede evaporar podemos aplicar la ecuación anterior pero para calcular el Peso Molecular.

Mr = densidad P,T RT / P



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

Los datos de composición de un compuesto entregados por el Análisis Químico a la forma de composición porcentual de los elementos, es por lo general, el punto de partida. Como ya hemos establecido éstas magnitudes son de tipo Intensivas. Sin embargo, para poder calcular el número de moles de átomos, que es esencialmente de tipo extensivo, es preciso trabajar con un sistema de tamaño definido y adecuado a los datos y cálculos. Esto es, nos damos una Base de Cálculo (B.C.),por lo general 100 g. de la Sustancia, y así trabajamos con masas determinadas de los diferentes elementos.

Ejemplo: Dada la composición en % que se indica y Ar C = 12 y Ar H = 1

Fórmula Empírica

%
Base de Cálculo. masa elemento (g) N° moles de átomos =

MasaElemento /Ar
Relación entre los números de moles de átomos. Se divide por el menor valor N° de moles de átomos (*)
85,71 % C 100 g. Compuesto 85,71 85,71 / 12 = 7,1425 * 7,1425 / 7,1425 = 1
14,28 % H 14,28 14,28 / 1 = 14,28 14,28 / 7,1425 = 1,999 = 2



Fórmula Molecular

La Fórmula Molecular indica la cantidad exacta de átomos de cada elemento en la molécula. Esa cantidad exacta de átomos debe mantener la proporción observada en la fórmula empírica, por lo tanto, la fórmula Molecular debe ser (CH2 )m donde m es un número entero por determinar.

Si m = 1 Mr CH2 = 14 * 1 (g/mol)

Si m = 2 Mr ( CH2 ) 2 = 14 * 2 (g/mol)

Si m = 3 Mr ( CH2 ) 3 = 14 * 3 (g/mol)

Si m = m Mr ( CH2 ) m = Mr Empírico * m (g/mol)

m = Mr / "Mr" Empírico