Pesos moleculares y moles
Mol
En los experimentos químicos corrientes entran en reacción números enormes de moléculas. Fue, pues, conveniente definir un nuevo concepto, el mol, como un conjunto de un número grande y determinado de unidades químicas fundamentales, comparable a la cantidad que podría utilizarse en un experimento real.
Se define un mol de átomos de cualquier elemento como la cantidad de sustancia que contiene exactamente el mismo número de átomos que 12 g de C¹² puro.
Este número se llama número de Avogadro; su valor, determinado experimentalmente, es 6,02·10²³. El valor de la unidad de masa atómica unificada, u (uma), puede relacionarse ahora con la escala de gramos, ya que un átomo de C¹² tiene una masa de 12·u. Por tanto:
masa de 1 mol de átomos de C¹² = NA·masa de 1 átomo de C¹² = NA·12·u = 12 g
O bien
| 1·u = | 1 | g = | 1 | g = 1,66·10⁻²⁴ g |
| NA | 6,02·10²³ |
Consideremos ahora un mol de átomos de otro elemento de peso atómico W. La masa media de un átomo de este elemento es W·u, o W/NA g. Por tanto, la masa de un mol (NA) de tales átomos es NA·(W/NA) gramos o, sencillamente, W gramos. Dicho de otra forma, la masa en gramos de un mol de átomos de cualquier elemento es igual al peso atómico. Un mol de átomos recibe el nombre de átomo-gramo o, abreviadamente, at-g, pudiéndose darse el peso atómico en las medidas gramos por átomo-gramo.
Fórmulas moleculares, pesos moleculares, moles
Si una fórmula expresa no solamente el número relativo de átomos de cada elemento sino también el número real de átomos de cada elemento en una molécula del compuesto, se llama fórmula molecular. El peso formular, en tal caso, se llama peso molecular.
Por ejemplo: la fórmula molecular del benceno es C₆H₆. Esto indica que la molécula de benceno está constituida por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno y el peso molecular del benceno será 6·12,011 + 6·1,008 = 78,114.
La fórmula mínima o empírica del benceno será: CH; esta indica únicamente que el benceno está formado por los elementos carbono e hidrógeno en la relación 1:1. La fórmula mínima no representa el número real de átomos de C e H en una molécula de benceno y, por tanto, no representa el peso molecular del benceno.
Para determinar la fórmula molecular de un compuesto es necesario conocer su peso molecular. La fórmula molecular es un múltiplo entero (1, 2, 3, …) de la fórmula mínima.
En resumen, la masa en gramos de un mol de cualquier cantidad química es igual al peso formular de tal cantidad: átomo, molécula, ion o conjunto de átomos más simple en las proporciones determinadas de un compuesto químico. Un mol contiene siempre NA unidades químicas individuales.
Bibliografía:
Jerome L. Rosenberg. "Teoría y problemas de química general". Libros McGraw-Hill de México S. A. de C. V. México.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina