Salud ocupacional

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Capítulo Cantidades químicas 11
C O N T E N I D O
11.1 Pesos formulares y pesos moleculares Moles y masas molares Cálculos de composición Conversiones entre masa y moles Cálculos con el número de Avogadro Molaridad Fórmulas empíricas y fórmulas moleculares Cómo determinar fórmulas empíricas Cómo determinar fórmulas moleculares 11.2 11.3 11.4

11.5

11.6 11.7

11.8

11.9

¿Qué masa deNiCl2, el sólido verde del mortero, debe emplearse para preparar una solución de cierta concentración? ¿Qué volumen de una solución específica de permanganato de potasio, la solución púrpura del vaso de precipitados, se necesita para proporcionar un cierto número de gramos de KMnO4, los cristales oscuros del vidrio de reloj que está junto al vaso? Se pueden responder preguntas de este tipo si sesabe cómo calcular cantidades químicas, como se describe en este capítulo.

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Conexiones con el aprendizaje

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Unidades métricas, capítulo 1 Factores de conversión, capítulo 1 Masas atómicas, capítulo 4 Fórmulas químicas, capítulo 10 Enlaces químicos, capítulo 8

os cálculos con cantidades químicas son fundamentales en un curso introductorio de química. Las cantidades de lassustancias químicas presentes en la sangre y en los productos alimenticios y farmacéuticos son importantes para todos nosotros. El hecho de que haya colesterol en una muestra de sangre no es lo más importante (todos producimos un poco de colesterol); la cantidad de esta sustancia es lo que tiene consecuencias. Puede ser que una persona necesite saber qué cantidad de cafeína hay en una tableta contra eldolor o una lata de bebida gaseosa, en tanto que otra persona quizá necesite conocer la cantidad de sodio presente en una porción de papas fritas o de algún otro alimento. El empaque de las papas fritas y la caja de cereal, por ejemplo, indican las cantidades de ciertas sustancias químicas, como sodio, potasio, hierro, cinc, calcio, vitamina A, vitamina C, vitamina B1 (tiamina) y muchos otrosingredientes presentes en una porción individual (Fig. 11.1).

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CAPÍTULO

11 • Cantidades químicas

En este capítulo se presentan pocos términos y conceptos nuevos, pero los cálculos matemáticos que aquí se describen permitirán establecer conexiones entre varios temas ya presentados en capítulos anteriores. Por ejemplo, se emplearán las mediciones métricas, los factores deconversión y el análisis dimensional estudiados en el capítulo 1. También se utilizarán las masas atómicas y las masas molares presentadas en el capítulo 4, así como los nombres y fórmulas de sustancias químicas del capítulo 10. También es necesario el conocimiento de los enlaces químicos (Capítulo 8). Es así como el marco que da estructura a la química continúa expandiéndose apoyado en los sólidoscimientos de los principios fundamentales.

11.1 Pesos formulares y pesos moleculares
La masa atómica (también conocida como peso atómico) de un elemento que se muestra en la tabla periódica es en realidad la masa promedio (en unidades de masa atómica, uma) de sus isótopos naturales, basada en la abundancia relativa de los isótopos (Sección 4.10). En el capítulo 4 se presentó una introducción a lasmasas atómicas. Con respecto a cualquier compuesto, la suma de las masas atómicas en uma se llama peso formular (P.F.). Cuando el compuesto es molecular, no iónico, a esta suma también se le puede llamar peso molecular (P.M.). Si un compuesto tiene enlaces iónicos, desde el punto de vista técnico no es correcto emplear el término peso molecular, pero siempre se puede usar el de peso formular.Repasa las masas atómicas y los pesos formulares (Sección 4.11-4.12) y resuelve el ejemplo y los ejercicios siguientes.

EJEMPLO 11.1 Peso formular y peso molecular
Con base en las masas atómicas indicadas en la tabla periódica, calcula el peso formular del sulfato de amonio, (NH4)2SO4. SOLUCIÓN Hay 2 1 2 átomos de N, 2 4 8 átomos de H, 1 átomo de S y 4 átomos de O. Multiplica el número de átomos...
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