Este documento trata sobre la cantidad de sustancia, las masas atómicas y moleculares, y el mol. Explica que las masas atómicas se establecieron en relación a la masa del átomo de hidrógeno, y que el número de Avogadro indica el número de partículas elementales en una masa dada de sustancia. También define el mol como la cantidad de sustancia que contiene 6,022x1023 partículas o cuya masa coincide con la masa atómica expresada en gramos.

1. Unidad 4
Tema 3
Cantidad de
sustancia
Mol. Masa atómica. Masa molecular.

2. Cantidad de sustancia
Las reacciones químicas tienen lugar entre átomos.
En una reacción química, los átomos se combinan
en proporciones fijas.
Es preferible indicar cuántas moléculas de
sustancia hay que cuál es su masa.
Problema: ¿cómo contamos los átomos?
Solución: El mol

3. Masas y átomos
Todos los átomos de hidrógeno son iguales.
Todos los átomos de flúor son iguales.
El flúor se combina con el hidrógeno en proporción de
masa 19 a 1.
En esa combinación, cada átomo de flúor se combina con
uno de hidrógeno.
Conclusión: el átomo de flúor pesa 19 veces más que el
de hidrógeno.

4. Masas atómicas
relativas
Con relaciones como las anteriores se pudo establecer
una escala de masas de los átomos, referidas a la masa
del átomo más ligero, el hidrógeno, al que se le dio una
masa de valor 1.
Si la masa del oxígeno es 16, quiere decir que un átomo de
oxígeno pesa 16 veces más que un átomo de hidrógeno.
Lógicamente, la masa de 1.000.000 de átomos de oxígeno
es 16 veces mayor que la de 1.000.000 de átomos de
hidrógeno.

5. Número de Avogadro
Las masa atómicas no tienen unidades (gramo,
kilogramo,…).
En 1 g de átomos de hidrógeno se ha podido
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calcular que hay 6,022 · 10 átomos.
Este número se conoce como Número de Avogadro.
En 16 g de átomos de oxígeno, habrá el mismo
número de átomos de oxígeno.

6. Cantidad de sustancia:
el mol
Se define mol de dos formas:
a) Es la cantidad de sustancia que contiene 6,022 ·
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10 partículas elementales (átomos o moléculas).
b) Es la cantidad de sustancia cuya masa coincide
con la masa atómica, pero expresada en gramos.
La masa de un mol se llama masa molar y es
numéricamente igual a la masa atómica, pero se
expresa en gramos.

7. Ejemplo
¿Cuántos moles y cuántos átomos son 100 g de hierro?
La masa atómica del hierro es 55,85. Por tanto 55,85 g
de hierro es un mol de hierro.
Por proporcionalidad: 100 / 55,85 = 1,79 moles de
hierro
Si un mol (de cualquier sustancia) son 6,022 · 10
partículas, en 1,79 moles habrá:
1,79 · 6,022 · 10
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= 1,08 · 10
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átomos de hierro

8. Volumen molar
A cierta temperatura y presión, el volumen de
cualquier gas siempre contienen el mismo número
de moléculas.
Existe un estándar llamado Condiciones Normales:
0 ºC (273 K) y 1 atm. En dichas condiciones, el
volumen que ocupa 1 mol de gas es:
pV = nRT
V = nRT / p = 1 · 0,082 · 273 / 1 = 22,4 litros

9. Relaciones entre
magnitudes
litros
gramos
xM
M: masa molar (g/mol)
R: constante de los gases
T: temperatura (K)
p: presión (atm)
NA = número de Avogadro
x RT/p
moles
x NA
partículas