QUIMICA 1 IDEPUNP/CICLO REGULAR/ABRIL – JULIO 2016 SEMANA N° 07 TEMA: UNIDADES QUIMICAS DE MASA Y ESTEQUIOMETRIA COORDINADOR: ING. ROYVELI CARHUACHIN GUTIERREZ RESPONSABLE: ING. MERCEDES CALLE PIEDRA MARCO TEORICO NUMERO DE ATOMOS-GRAMO DE UN ELEMENTO # atg (e) UNIDAD DE MASA ATOMICA (UMA).- Es la unidad utilizada W (e ) g P. A(e) g para determinar la masa atómica promedio de los átomos de un elemento. Se define como la doceava parte de la masa del isótopo C-12, que es el más estable y abundante de los MASA EN GRAMOS DE UNA MOLECULA isótopos del átomo de carbono. W(1átomo ) -27 1UMA = 1 Masa C -12 = 1,66 x 10 kg 12 MASA ATÓMICA PROMEDIO DE UN M sus tan cia NA NUMERO DE MOL-GRAMO DE UNA SUSTANCIA ELEMENTO.- # mol ( sus ) Actualmente se sabe que todos los elementos químicos W ( sus ) g M ( sus ) g presentan isótopos de allí que para calcular la masa atómica MOL.- Es una unidad química que indica la cantidad de promedio hay que tener en cuenta la abundancia porcentual sustancia que está contenida en 6,022x10 de cada isótopo. Para ello se aplica: unidades estructurales de dicha materia; esto es: 23 M.A.(e) = aA bB cC ... 1mol = 6,022 x 10 100 23 partículas o unidades = NA Donde: A,B,C,...: Masa atómica de cada isótopo. a,b,c,... : % de abundancia de cada isótopo. Ejemplos: MASA MOLECULAR ( M ) O PESO MOLECULAR (P.M).Es la masa promedio de la molécula de una sustancia, se determina sumando las masas atómicas de los elementos que forman fa sustancia multiplicada por sus respectivas atomicidades. Ejemplos: M = 2 x 1 + 1 x 16 = 18 UMA 2. H3PO4 : M = 3 x 1 + 1 x 31 + 4 x 16 = 98 UMA = NA b) 1mol de átomos = 6,022x10 átomos = NA 23 moléculas = NA c) 1mol de moléculas = 6,022x10 ATOMO - GRAMO (at-g).- Es la masa de un mol de átomos 1at-g = P.A.(E) =1 mol de átomos (E) = 6,022x1023 átomos M = 6 x 12 + 12 x 1+ 6 x 16 = 180 UMA : Ejemplos: M = 2 x 16 = 32 UMA Cuando se trata de compuestos iónicos se dice Peso Fórmula (P.F). 1. NaCI fotones 23 del elemento expresado en gramos. : 4. O2 23 de un elemento; numéricamente es igual a la masa atómica 1. H2O 3. C2H12O6 : a) 1mol de fotones = 6,022x10 : 2. Al2(SO4)3 : a) 1 at-g Al = 27 g Al = 1 mol de átomos Al = 6,022 x 10 átomos Al b) 1 at-g CI = 35,5 g CI = 1 mol de átomos CI = 6,022 x 10 P.F = 1 x 23 + 1 x 35.5 = 58.5 UMA P.F = 2 x 27 + 3 x 32 + 3 x 4 x 16 = 342 UMA 23 23 átomos CI MOLÉCULA-GRAMO (mol-g).- Es la masa de un mol de Elemento H C N O Na Mg Al P S Cl Ca moléculas de un compuesto (c); numéricamente es igual al P.A(UMA) 1 12 14 16 23 24 27 31 32 35.5 40 peso molecular o peso fórmula de la sustancia, expresada en gramos. MASA EN GRAMOS DE UN SOLO ÁTOMO W(1átomo ) P. A(e) g NA 1mol-g(c) = M (c) = 1mol de moléculas(C) = 6.022x1023 moléculas(c) QUIMICA 2 IDEPUNP/CICLO PRE ADES/ENERO – FEBRERO 2016 4. Combinación de las anteriores: masa – mol ó mol - Ejemplos: masa; masa -volumen ó volumen -masa; mol - volumen a) 1 mol-g O2 = 32g O2 = 1 mol moléculas O2 = 6,022 x 10 23 ó volumen -mol; etc. moléculas O2. b) 1 mol-g H2O = 18g H2O = 1 mol moléculas H2O = 6,022 x 10 23 4. moléculas H2O SI en un problema nos hablan de eficiencia o rendimiento y % de dureza; para su solución completa se tendrá que realizar dos reglas de tres simple, la 1ra. VOLUMEN MOLAR.- Es el volumen ocupado por una mol de para saber la cantidad teórica y la 2da. para determinar cualquier gas (elemento o compuesto) considerado ideal, lo que nos piden (rendimiento o pureza). que se encuentra a condiciones normales (C.N.) de temperatura y presión (273K y 1 atm), es de 22,4 litros. 5. Si en los reactantes dan cantidad de por lo menos dos sustancias, este es un problema de Reactivo Limitante 1mol-g(gas) = 22,4L C.N = 6.022x1023 partículas a P.A ó M entonces antes de formular la regla de tres simple 1ro se tendrá que determinar quien es el R.l. Ejemplos a) 1 mol-g O2 = 22,4 L CN O2 = 6,022 x 10 23 moléculas O2 = 32 g O2 REACTIVO LlMITANTE (R.l): Es el reactivo que interviene en menor proporción que la estequiométrica; por lo tanto, se b) 1 mol-g CO2 = 22,4 L CN CO2 = 6,022 x 10 23 moléculas consume totalmente y limita la cantidad de productos formados. CO2 = 44 g CO2 ESTEOUIOMETRIA.- Es una parte de la química que trata REACTIVO EN EXCESO (RE).- Es aquel reactivo que del estudio de las relaciones cuantitativas entre las masas, el interviene en mayor proporción que la estequiométrica; por lo número de moles y los volúmenes de las sustancias que tanto esta en exceso cuando termina la reacción química. participan en un determinado cambio químico. Para resolver problemas de relaciones cuantitativas, hay que tener en cuenta: 1. La ley de conservación de materia (La materia no se crea ni se destruye solo se transforma) A+B → C+D Suma de las masas de los reactantes Ejemplo: 2H2 + O2 Suma de las masas = de los productos → 2H2O 2(2g) + 1(32g) = 2(18g) 36g 2. = 36g Mientras el enunciado del problema no diga lo contrario, la reacción se lleva acabo: 2.1. En condiciones normales (T = 273 K y P = 1 atm) 2.2. Completamente; esto es, al 1 00%. 2.3. Los reactantes están puros 3. Todos los problemas se resuelven formulando reglas de tres simple directa. Las principales RELACIONES ESTEQUIOMETRICAS básicas son: 1. Relación masa - masa: 2. Relación mol - mol: 3. Relación volumen - volumen: