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Lo mas esencial para saber sobre teoría formulas quimicas...

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Formulas Químicas Es la representación de los elementos que forman un compuesto y la proporción en que se encuentran, o del número de átomos que forman la molécula. Formulas empírica: nos muestra la proporción entre los átomos de un compuesto químico Formulas Molecular: es la fórmula química que indica el número y tipo de átomos distintos presentes en la molécula. Es la cantidad real de átomos que conforman una molécula. Masa molar o peso molecular Es una propiedad física definida como su masa por unidad de cantidad de sustancia. Su unidad de medida en el sistema Internacional es el kilogramo por mol (kg/mol o kg·mol−1). Sin embargo, por razones históricas, la masa molar es expresada casi siempre en gramos por mol (g/mol). El peso molecular es la suma de las masas atómicas de todos los átomos de una molécula de un compuesto específico. El peso atómico de un elemento se calcula hallando la masa media ponderada de la masa de todos los isótopos del mismo. Conoce en qué consiste el peso molecular, el peso atómico y la unidad de masa atómica (UMA) Mol El mol es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, es una de las siete magnitudes físicas (masa, longitud, temperatura, intensidad luminosa, tiempo, intensidad de corriente) fundamentales del Sistema Internacional de Unidades. Número de Avogadro La constante de Avogadro debe su nombre al científico italiano de principios del siglo XIX Amedeo Avogadro, quien, en 1811, propuso por primera vez que el volumen de un gas (a una determinada presión y temperatura) es proporcional al número de átomos, o moléculas, independientemente de la naturaleza del gas. El físico francés Jean Perrin propuso en 1909 nombrar la constante en honor de Avogadro. Perrin ganó en 1926 el Premio Nobel de Física, en gran parte por su trabajo en la determinación de la constante de Avogadro mediante varios métodos diferentes. La constante de Avogadro o número de Avogadro (símbolos: L, NA) es el número de partículas constituyentes (usualmente átomos o moléculas) que se encuentran en la cantidad de sustancia de un mol. Por tanto, es el factor proporcional que relaciona la masa molar de una sustancia a la masa de una muestra. Su valor es igual a 6,022 140 857(62) ×1023 mol−1.(1 mol contiene 6,022X1023 átomos, partículas o moléculas) Composición Centesimal Este indica el porcentaje en masa, de cada elemento que forma parte de un compuesto.1Se obtiene por análisis gravimétrico y conociendo los pesos atómicos de los compuestos puede determinarse su fórmula mínima o molecular. También se obtiene a partir de la fórmula molecular del compuesto, ya que esta nos indica el número de átomos de cada elemento presente en el compuesto. Forma parte de los cálculos estequiométricos, y fue de 1

Formulas Químicas gran importancia en la Historia de la química para la determinación de los pesos atómicos y moleculares, por ejemplo los trabajos de Berzelius yCannizzaro.

Ejemplos de Cálculos Masa molar o peso molecular Se tiene la fórmula de un compuesto como el cloruro de sódio, NaCl . Se toma los pesos atómicos de los elementos que lo componen y se multiplica cada peso atómico por el subíndice que corresponde al elemento según la fórmula. Los pesos atómicos de los elementos son: Na= 22,9898 y Cl= 35.5. Según la fórmula, tenemos un subíndice igual a 1 en ambos casos. Entonces se hace la tabulación: Na 22,9898 x 1 = 22,9898 Cl

35,5 x 1 = 35,5 Suma = 58,4898 g/mol

Ejemplo con el azúcar, una molécula orgánica compuesta por 12 carbonos, 22 hidrógenos y 11oxígenos: C12H22O11 ,: C 12,0 x 12 = 144,0 H

1,0 x 22 = 22.0

O 16,0 x 11 = 176.0 Suma = 342,0 g/mol

Aunque se ha utilizado el término "peso molecular" debido a su uso extendido, la expresión científicamente correcta es "masa molecular". El peso es una fuerza, es decir una cantidad vectorial que posee módulo, dirección y sentido y depende del campo gravitacional en el que se encuentre inmerso. La masa, en cambio es un escalar y es independiente del campo gravitacional. Se plantean estos ejercicios para resolver en base a la definición de número de Avogadro. Ejercicio En base al número de Avogadro realice las siguientes conversiones: 1) 50 gr de NaCl a iones de Na+. 2) 3,5 mol de KOH a fórmulas unitarias. 2

Formulas Químicas 3) 145 gr de CaCO3 a átomos. 4) 0,25 de CO2 a moléculas. 5) 1,30 mol de KOH a molécula. Ejercicios de Número de Avogadro Como se sabe el número de Avogadro es un número fijo de átomos o moléculas que tiene el valor de 6,022x10E23, pero depende de qué tipo de átomo o molécula estemos hablando para que ese número fijo pese una cantidad u otra, por eso se necesita la tabla periódica, para conocer el peso molecular de los átomos que aparecen en estos ejercicios. Masa molecular de los átomos

Se obtiene el peso o masa molecular de la tabla periódica de los elementos. Na – 23 g/mol Cl – 35,5 g/mol K – 39 g/mol O – 16 g/mol H – 1 g/mol (Por definición hacemos coincidir el peso de un MOL de hidrógeno con 1g) Ca – 40 g/mol C – 12 g/mol

1.- 50 gr de NaCl a iones de Na+ Calcular el número de moles que hay en 50 gramos de NaCl. Se sabe que un Mol de NaCl pesa 23 + 35,5 = 58,5g. Aplicamos la fórmula nº de moles = masa (g) / M (masa molecular g/mol)

Cada molécula de NaCl contiene un átomo de Na, por tanto, por ejemplo, si se tiene 1000 átomos de NaCl es porque se tiene 1000 átomos de Na y 1000 átomos de Cl juntos, si se eliminan los átomos de Cl para

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Formulas Químicas que se quede Na+ el número de iones de Na+ será el mismo que el número de moléculas de NaCl, por tanto ese número aplicando el número de Avogadro. Nº de iones de Na+ = 0,855 x Nº de Avogadro = 0,855 x 6,022x10E23 = 5,15x10E23 iones de Na+ . 2.- 3.5 mol de KOH a fórmulas unitarias. Masa molecular de KOH = 39 + 16 + 1 = 56 g/mol En este caso se pide la masa molecular de cada uno de los compuestos en gramos, por tanto se aplica la misma fórmula pero despejando la masa en gramos, dado que lo que se sabe es el número de moles que se tiene:

3.- 145 gr de CaCO3 a átomos. Lo primero es saber cuánto pesa un mol de átomos o moléculas de

, para ello se suma el peso 1

átomo de calcio, 1 átomo de carbono y 3 átomos de oxígeno. Masa molecular de

= 40 + 12 + 3 16 = 100g/mol

Si se tiene 145g de este compuesto, por una simple regla de 3 sabemos que tenemos 1,45 moles de este producto. Para calcular el número de átomos simplemente multiplicamos por el número de Avogadro.

4. – 0.25 de CO2 a moléculas. El texto de este ejercicio es un poco confuso pues no indica 0.25 de que se trata, existen 2 posibilidades, la primera que sea 0.25 gramos de producto y la segunda opción y mucho más sencilla de calcular sería que fuesen 0.25 moles de CO2. Hay que verlas por separado. Caso planteamiento 1 En este caso se necesita saber la masa molecular de la molécula CO2. Ahora aplicamos la fórmula:

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Formulas Químicas Para saber el número de moléculas simplemente se multiplica el número de moles que se tiene por el número de Avogadro: Nº moléculas de CO2 = 0,00568 x 6,022x10E23 = 3,42x10E21 moléculas de CO2 Caso planteamiento 2 En este caso simplemente se multiplica el número de moles que se tiene por el número de Avogadro y automáticamente se obtiene el número de moléculas de CO2. Nº moléculas de CO2 = 0,25 x 6,022x10E23 = 1,5055x10E23 moléculas de CO2 5. – 1.30 mol de KOH a molécula. Este problema coincide con el planteamiento 2 del problema anterior, donde se pide convertir a número de moléculas. Este es el caso más simple pues el número de Avogadro es una constante, un mol, sea de lo que sea, siempre está compuesto por un número fijo de moléculas, ese número fijo es el número de Avogadro, por tanto, tan solo se tiene que multiplicar el número de moles por el número de Avogadro para saber el número total de moléculas de KOH: moléculas

Ejercicios de Composición Centesimal 1. Conocida la fórmula del cloruro de calcio (CaCl2), determinar el % de calcio y de cloro en dicha sustancia. Paso 1. Se debe determinar la masa molecular del CaCl2: Masa atómica del calcio = 40 Masa atómica del cloro = 35,5 Ca + 2Cl = CaCl2 40 + 2. (35,5) = 111g/mol Paso 2. Ahora se debe hallar el % de calcio: Si en 111 g de CaCl2 → 40 g de Ca En 100 g → X X = 36,1% Paso 3. Determinar el % de cloro de igual manera que en el paso anterior: 5

Formulas Químicas Si en 111 g de CaCl2 → 71 g de Ca En 100 g → X X = 63,9% Por lo tanto, en el cloruro de calcio, hay 36,1% de calcio y 63,9% de cloro = 100% 2. Determinar los porcentajes de potasio, cloro y oxígeno en el clorato de potasio (KClO3). Paso 1. Se debe determinar la masa molecular del KClO3 Masa atómica del potasio = 39 g/mol Masa atómica del cloro = 35,5 g/mol Masa atómica del oxígeno= 16 g/mol K + Cl + O = KClO3 39 + 35,5 + 3(16) = 122,5 g/mol Paso 2. Ahora se debe calcular el % de K, Cl y O Si en 122,5 g de KClO3 se encuentra 39 g de K En 100 g de KClO3 hay X 100 X 39 / 122,5 = 31,84% de K O si se quiere por formula seria 100 X Peso atómico del elemento/ Peso Molecular de la Formula %Cl = 100X 35,5 / 122,5 = 28,98% de Cl % de O = 100X 48 /122,5 = 39, 18 % Otra Forma seria = 100 – (31,84+28,98) = 39, 18 % Ejercicios de Formula empírica y Molecular Pasos para el cálculo de la fórmula empírica Calcula la fórmula empírica de un hidrocarburo que en un análisis dio la siguiente composición: 85,63% de C y 14,3% de H 6

Formulas Químicas Se asume que 85,63% de C = 85,63 g de C; n = m/PM n= 85,63/12= 7,1358 moles (átomo gramo) 14,3% de H = 14,3 g de H , n = m/PM n= 14,3/1= 14,3 moles (átomo gramo) Ahora ya estaría, pero como no se pueden dejar decimales se aplica un truco matemático, dividir todos entre el más pequeño C: 7,1358/ 7,1358=1 H: 14,3/7,1358=2 Por tanto tenemos C:1 H:2 y se escribe la fórmula empírica así: CH 2 Pasos para calcular la Formula Molecular Un compuesto tiene la siguiente composición en tanto por cien: 19,3% de Na, y 26,9% de S y 53,8% de O. Su peso molecular es 238. Calcula la fórmula molecular. Calcule la Formula empírica Al final llegas a los siguientes moles: 19,3% de Na = 19,3 g, n= 19,3/23= 0,84 moles

0,84/0,84= 1

26,9% de S = 26,9/32= 0,84 moles

0,84/0,84=1

53,8% de O= 53,8/16=3,36 moles

3,36/0,84=4

Formula empírica NaSO4 Para la fórmula molecular necesito saber el peso molecular real, porque la empírica es la unidad mínima que se puede repetir que en este caso pesa: NaSO4 = 23 + 32 + (4*16)=119g/mol Como el enunciado dice que el peso molecular es 238 PMreal/PMde la empírica= 238/119=2 Por tanto la fórmula molecular es dos veces la empírica NaSO4 =Na2S2O8 y esta sería la respuesta.

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