¿De qué manera podemos contar átomos y moléculas?

ACTIVIDAD

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¿Cómo podríamos contar átomos y moléculas?

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Cuenta y arrastra hasta el número correcto de objetos.

Arrastra aquí
6

Arrastra aquí
12

Arrastra aquí
20

Responde y discute la pregunta.

¿Cómo podemos contar cuantas
moléculas hay aquí?

Hacer clic en el vaso para observar.

Ya te has dado cuenta que es fácil
contar lo que podemos ver a simple
vista, pero es difícil contar algo que
no podemos ver.

Observa y lee con atención.
  1. A partir de la postulación del modelo atómico de
    Dalton, los químicos se dedicaron a conocer la
    masa de los átomos.
    Como ya viste, para medir algunas cosas usamos
    las unidades de masa como los Kg, g, Lb, etc.

    O también las unidades de conteo como la unidad,
    docena, etc.

    Pero si en el laboratorio usáramos estas mismas
    medidas, obtendríamos números muy pequeños.

  2. Hidrógeno

    El átomo de hidrógeno tiene una masa de 1,66 x 10-27 kg.
    Es decir: 0,00000000000000000000000000166 kg.

    Carbón

    El átomo de carbono tiene una masa de 2,00 x 10-26 kg.
    Es decir: 0,00000000000000000000000000200 kg.

  3. De aquí que, se hace necesario conocer cuántos átomos
    hay en una cantidad dada de sustancia, de tal suerte
    que podamos averiguar cuánta masa de diferentes
    sustancias tenemos que medir para asegurarnos de
    tener un mismo número de átomos en cada una.

    Teniendo en cuenta que no es posible contar y
    pesar uno a uno los átomos, apelamos a un
    mecanismo indirecto que está basado en el
    concepto de masa atómica.

Observa y lee con atención.
  1. El peso atómico del calcio es 40 uma y el
    de helio es de 4 uma. Esto significa que el
    átomo de calcio es 10 veces más pesado que
    el de helio, y esto lo podemos corroborar con el
    siguiente cálculo:

    De ahí que si tomáramos 100 átomos de
    calcio y 100 átomos de helio, la masa o peso
    del conjunto de átomos de calcio sería 10
    veces mayor que la del conjunto de átomos de
    helio, ya que también están en la relación de
    40 a 4. Lo podemos corroborar así:

    Así, siempre que tomemos porciones de
    calcio y helio que contengan el mismo número
    de átomos, sus masas estarán en la relación
    40 a 4, que es la de sus masas atómicas.

    Supongamos que ahora tomamos 40g de
    calcio y 4 g de helio, valores que hacen parte
    del nivel macroscópico de representación.
    Además, estos valores son, en gramos
    numéricamente igual a las masas atómicas de
    los elementos, estas dos masas también están
    en relación de los pesos atómicos, 40 a 4, lo
    que quiere decir que el número de átomos que
    hay en ellas debe ser el mismo.

  2. De ahí que se pueda generar la siguiente
    afirmación:

    Muestras de diferentes elementos cuya
    masa en gramos sea numéricamente igual
    a la masa atómica, contendrán el mismo
    número de átomos.

    Así, entonces, hay un mismo número de
    átomos de 12g de carbono, 40 g de calcio y 4
    gramos de helio, ya que estos valores son
    numéricamente iguales a las masas atómicas
    de sus respectivos elementos.

    De todo esto cabe preguntar:
    ¿Cuál es ese mismo número de átomos?
    Esta pregunta se puede solucionar por medio
    de la experimentación.

    Ya que los científicos determinaron
    experimentalmente que su valor es 6,02 x 1023
    átomos, este número, simbolizado por la letra
    N, es de extraordinaria importancia en química
    y es lo que conocemos como número de
    Avogadro, en honor del notable científico
    italiano Amadeo Avogadro (1776-1856).

    Toda muestra de un elemento cuya masa en
    gramos sea numéricamente igual a su masa
    atómica contiene 6,02 x 1023 átomos.

  3. ¿Cuántos átomos habrían en 12 g de
    carbono, en 4 g de helio y 23 g de sodio?

    ¿Qué debes tener en cuenta
    para hacer este cálculo?

  4. Si lo que queremos
    contar es cuantas
    moléculas, átomos,
    electrones de
    valencia, etc., hay,
    se utiliza el mol.

    El sistema Internacional de medidas incorporó
    al mol como una magnitud de cantidad de
    sustancia. Siendo esta una de las siete
    magnitudes fundamentales del sistema.

    De esta manera se puede cuantificar el
    número de partículas o entidades
    elementales que contiene una muestra
    de sustancia.

    Una decena = 12 Un quinteto =5
    Un par = 2 Un mol = 6,02 x 1023

Observa el siguiente ejemplo:

Tenemos una muestra de glucosa pura, (C6H12O6), cuya masa es de 18,0 gramos.
Datos de masas atómicas:
C=12,0 H=1,0; O=16,0
Hallar:

Haz clic en las opciones

El n° de moles.

Para hallar el número de moles tenemos que tener
presente que debemos conocer la masa molecular y
la masa molar:

La masa molecular será igual a:
6 x12,0 + 12 x 1,0 + 6 x 16,0 = 180,0 uma

La masa molar, será igual a:
180 gramos por mol.

Teniendo esto en cuenta:

El n° de moléculas de glucosa.

Para hallar el número de moléculas de glucosa
multiplicamos los moles que obtuvimos por el número
de Avogadro:

0,1 mol x 6,023x1023 moléculas/mol = 6,023x1022
moléculas de glucosa

El n° de átomos de carbono.

Para hallar el número de átomos de carbono, tomamos
la cantidad que nos dió de moléculas de glucosa y la
multiplicamos por los átomos de carbono

6,023x1022 moléculas de glucosa x 6 átomos de
carbono/molécula
= 3,61x1023 át.C.

El n° de átomos de oxígeno.

Teniendo en cuenta los pasos anteriores halla
el numero de átomos de Oxígeno.

El n° de átomos de hidrógeno.

Teniendo en cuenta los pasos anteriores halla
el número de átomos de Hidrógeno..

La masa de una molécula de glucosa.

Para hallar la masa de una molécula de glucosa
tomamos la masa molecular y hacemos lo siguiente,
para cancelar umas y que quede en gramos:

180 uma/molécula x (1/6,023 X 1023) g/uma

= 2,99 x10-22 gramos/molécula.