estequiometría

ESTEQUIOMETRIA
I.

CANTIDADES QUIMICAS

Masa Atómica
La masa de un átomo depende del numero de electrones, protones y neutrones que contiene. El conocimiento de la masa de
un átomo es importante para el trabajo en el laboratorio. Sin embargo, los átomos son partículas extremadamente pequeñas;
incluso la partícula de polvo más pequeña que se puede apreciar a simple vista contiene 1x 10 16átomos!!! No se puede
pesar un solo átomo pero, experimentalmente, se puede determinar la masa de un átomo en relación con la masa de otro. El
primer paso consistente es asignar un valor a la masa de un átomo de un elemento determinado para utilizarlo como
referencia.
Por acuerdo internacional, la masa atómica (algunas veces conocida como peso atómico) es la masa de un átomo, en
unidades demasa atómica (uma). Una unidad de masa atómica se define como una masa exactamente igual a un doceavo de
la masa de un átomo de carbono-12. Este es el isótopo del carbono que tiene 6 p+ y 6 n° . Al fijar la masa del carbono-12
como 12 uma, este átomo se utiliza como referencia para medir la masa atómica de los demás elementos. Por ejemplo, en
algunos experimentos se ha demostrado que en promedioun átomo de hidrógeno tiene sólo el 8,400% de la masa del
carbono-12. Así, si la masa de un átomo de carbono-12 es exactamente 12 uma, la masa atómica del hidrógeno debe ser
0,084 x 12 uma, es decir, 1,008 uma.
i. Masa atómica promedio. Cuando se busca la masa atómica del carbono en una tabla periódica, se encontrará que su valor
no es exactamente 12 uma, sino 12,01 uma. La razón de estadiferencia es que la mayoría de los elementos de origen natural
(incluyendo al carbono) tienen mas de un isótopo. Esto significa que al medir la masa de un elemento por lo general se debe
establecer la masa promedio de la mezcla natural de los isótopos. Por ejemplo, la abundancia natural del carbono-12 y del
carbono-13 son 98,90% y 1,10% respectivamente. Se ha determinado que la masa atómica delcarbono-13 es 13,00335 uma.
Así, la masa atómica promedio del carbono se calcula como sigue:
Masa atómica promedio = (0,9890) (12,0000 uma) + (0,0110) (13,00335 uma)
del carbono natural
= 12,01 uma
Una determinación más exacta revela que la masa atómica del carbono es 12,01 uma. Obsérvese que en los cálculos que
incluyen porcentajes es necesario convertir los porcentajes a fracciones. Por ej.,98,90% se convierte en 98,90/100, o bien
0,9890. Debido a que hay mucho mas átomos de carbono-12 que de carbono-13 en la naturaleza, la masa atómica promedio
es más cercana a 12 uma que a 13 uma.
Es importante entender que cuando se afirma que la masa atómica del carbono es 12,01 uma, se hace referencia a un valor
promedio. Si se pudieran estudiar individualmente los átomos de carbono, seencontrarían átomos con masa atómica de
12,0000 uma o bien de 13,0335 uma, pero ninguno de 12,01 uma.
Masa molar de un elemento y Número de Avogadro.
Las unidades de masa atómica constituyen una escala relativa para las masas de los elementos. Pero, debido a que los
átomos tiene masas muy pequeñas, no es posible diseñar una balanza para pesarlos utilizando unidades calibradas de
unidades de masaatómica. En la realidad se trabaja con muestras macroscópicas que contienen una gran cantidad de
átomos. En consecuencia, es conveniente contar con una unidad especial para describir una gran cantidad de átomos. Los
químicos miden los átomos y la moléculas en moles.
En el sistema SI el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otraspartículas) como átomos hay exactamente en 12 gramos (ó 0,012 Kg) del isótopo de carbono-12. El numero real de átomos
en 12 g de carbono-12 se determina experimentalmente. El valor aceptado en la actualidades:
1 mol = 6,022045 x 1023 partículas
Este numero se denomina Número de Avogadro, en honor del científico italiano Amedeo Avogadro. Por lo general, el
numero de Avogadro se redondea a 6,022...