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TEMA-1. Leyes ponderales. Concepto de mol.
Clasificación de la materia
La materia puede presentarse de forma homogénea,(mismas propiedades en todos sus
puntos), o heterogénea,(distintas propiedades en sus distintos puntos).
Normalmente tanto si se presenta de forma homogénea o heterogénea se trata de
mezclas de sustancias que pueden separarse entre sí por métodos físicos: destilación;decantación; filtración, cristalización…etc.
Por otra parte la materia que se presenta de forma homogénea puede ser una mezcla de
sustancias,(disolución), o una sustancia pura.
Las mezclas heterogéneas, y según sea el tamaño de las partículas pueden ser
dispersiones coloidales; suspensiones o mezclas groseras…
La diferencia básica entre una disolución y una sustancia es que la primera tiene unaspropiedades variables que dependen de la proporción en que mezclemos los
componentes, mientras las segundas tienen unas propiedades características: color,
densidad,…etc
Las sustancias puras pueden ser de dos tipos: compuestos, que pueden ser separadas en
otras más simples mediante procedimientos químicos y sustancias elementales que no
pueden descomponerse en otras más simples.
Más adelanteestudiaremos la diferencia entre elemento y sustancia elemental.
En el siguiente esquema viene resumido todo lo explicado anteriormente.
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Leyes ponderales
La Química, como actividad científica, comenzó al poder expresar de forma cuantitativa
las relaciones entre las sustancias que intervenían en la reacción,(reactivos), y las
sustancias formadas,(productos).
En un orden lógico deexposición y de menos a más complicadas, son tres las leyes
ponderales,( referidas a las masas de las sustancias que intervienen):
Ley
Es decir necesitamos doble número de moléculas de H2 que de O2, lo que significa
según la ley de Avogadro que el volumen de H2 tiene que ser doble que el de O2
Masa atómica. Peso atómico
Para medir la masa de los átomos definimos una escala de masas atómicas referidaal
C12. Se toma el C por ser el elemento que forma más compuestos. Como sabes de cursos
anteriores el C se presenta en la naturaleza en distintos isótopos: C12, C13 y C14. Este
exponente expresa el número de partículas del núcleo de estos átomos.
Tomaremos como unidad de masa atómica, (u), la doceava parte de la masa de un
átomo de C12.
Esto nos permite definir la masa atómica y el pesoatómico o masa atómica relativa
de cualquier elemento químico. Para ver la diferencia entre ambos conceptos
observemos el caso del C:
Masa atómica: M(C)= 12,01 (u) ; peso atómico: Pa(C)= 12,01. En cualquier tabla
periódica encontramos los datos de los pesos atómicos de los distintos elementos.
El peso atómico que aparece en la Tabla Periódica es el peso atómico promedio. Así por
ejemplo en lanaturaleza existen dos isótopos del Cl: Cl35(75%) y Cl37(25%).
El Peso atómico promedio será: Pa(Cl) = 75.35+37.25 = 35,5
También podríamos definir, para las sustancias compuestas, la masa molecular y el peso
molecular o masa molecular relativa. A partir de la fórmula de la sustancia
obtendríamos el Pm de la misma como suma de los Pa de los distintos átomos.
La masa de una molécula será: Pm (u)Concepto de mol. Número de Avogadro
En todos los cálculos químicos ocupa un lugar central el concepto de mol :
“ Cantidad de sustancia de un sistema, que contiene tantas
entidades elementales, del tipo considerado, como átomos de C12
hay en 0,012 kg de C12”.
Hay que recordar que la cantidad de sustancia, en el S.I., es una de las siete magnitudes
fundamentales y su unidad es el mol antesdefinido.
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Para representar esta magnitud utilizaremos la letra n y entre paréntesis el símbolo o
nombre de la entidad elemental considerada. Así n(H2O)= 2,3 mol.
Este número de átomos de C12 que hay en 0,012 kg de C12 es el número de Avogadro
y tiene un valor de : No= 6,02.1023.
También podemos definir a partir de él y del concepto de mol una constante
fundamental, denominada constante...