El documento presenta información sobre masas moleculares y masas molares. Explica que la masa molecular se calcula sumando las masas atómicas de los átomos en la fórmula química de una sustancia, mientras que la masa molar es numéricamente igual a la masa molecular y se expresa en gramos por mol. También proporciona ejemplos de cálculos de masas moleculares y molares de varios compuestos.

1. Fuente: Whitten, K., Davis, R., Peck, M., & Stanley, G. (2015).
Tabla 1. Nombre y formula de algunos compuestos moleculares comunes.
* Llamado ácido clorhídrico al entrar en contacto con el agua.
Ejemplo 2. Calcule las masas moleculares (en uma) de los siguientes compuestos:
a) Dióxido de azufre (SO2), un gas que es responsable de la lluvia ácida.
b) Cafeína (C8H10N4O2), un estimulante presente en el té, el café y los refrescos de cola.
= 8 átomos
= 10 átomos
= 4 átomos
= 2 átomos
Carbono
Hidrógeno
Nitrógeno
Oxigeno
= 96,088 uma
= 10,079 uma
= 56,028 uma
= 31,998 uma
X 12,011 uma
X 1,0079 uma
X 14,007 uma
X 15,999 uma
194,193 uma
= 1 átomos
= 2 átomos
Azufre
Oxigeno
= 32,065 uma
= 31,998 uma
X 32,065 uma
X 15,999 uma
64,063 uma
Parte a Parte b
Masa molecular
Es posible calcular la masa de las moléculas si conocemos las masas atómicas de los átomos que las forman. Esto es,
sumando las masas atómicas de todos los átomos en la fórmula química. También, se le denominada Peso Molecular.
El término “masa formular” es de uso correcto
en sustancias iónicas o moleculares. Sin
embargo, cuando nos referimos de manera
específica a sustancias moleculares, esto es,
sustancias que existen como moléculas
discretas, se utiliza el término masa molecular.
• La cantidad de sustancia cuya masa en gramos es numéricamente
igual a su masa formular en uma, tiene 6,022X1023 unidades
formulares o una mol de sustancia; ésta suele recibir el nombre
de masa molar de la sustancia.
• El valor numérico de la masa molar es numéricamente igual al de
la masa formular de la sustancia (masa atómica de los átomos
de los elementos) y sus unidades son gramos/mol (g/mol).
Ejemplo 4. El metano (CH4) es el principal componente del gas natural. ¿Cuántos moles
de CH4 hay en 6,07 g de CH4?.
= 1 átomos
= 4 átomos
Carbono
Hidrógeno
= 12,011 uma
= 4,0316 uma
X 12,011 uma
X 1,0079 uma
16,0426 uma
Ahora;
Debido a que;
1 mol CH4 = 16,0426 g CH4
el factor de conversión que necesitamos debe tener
gramos en el denominador de manera que los gramos se
cancelen y el mol se deje en el numerador:
1 mol CH4
16,0426 g CH4
molCH
4
= 6,07 g CH4 X
1 mol CH4
16,0426 g CH4
= 0,378 mol CH4
/ /
Por lo tanto;
hay 0,378 moles de CH4 en 6,07 g de CH4.
Metano
(CH4)
Ejemplo 3. Calcule la masa fórmula del nitrato de calcio, Ca(NO3)2.
= 1 átomos
= 2 átomos
= 6 átomos
Calcio
Nitrógeno
Oxigeno
= 40,078 uma
= 28,014 uma
= 95,994 uma
X 40,078 uma
X 14,007 uma
X 15,999 uma
164,086 uma
Nota:
Si una fórmula química tiene paréntesis, el subíndice
que se encuentra afuera es un multiplicador para
todos los átomos incluidos adentro.
Es necesario destacar, que fórmulas de compuestos que tienen dos o más veces el mismo grupo; por ejemplo, el etilénglicol
(C2H4(OH)2) que tiene dos grupos alcohol (OH). Al contar el número de átomos a partir de su fórmula, se debe multiplicar el
número de átomos de hidrógeno y de oxígeno del grupo OH por 2. En el etilénglicol hay dos átomos de carbono, seis de
hidrógeno y dos de oxígeno (C2H6O2) pero esta representación no proporciona mucha información.
Referencias Bibliográficas
Brown, T., LeMay, H., Murphy, C., Bursten, B., & Woodward, P. (2014). Química, la ciencia central (Decimosegunda ed.).
Naucalpan de Juárez, México: Pearson Educación de México, S.A. de C.V.
Chang, R., & Goldsby, K. (2017). Química (Duodécima ed.). México, D. F., México: McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A.
Rizzotto, M. (2007). Diccionario de Química General e Inorgánica. Rosario, Argentina: Corpus Editorial y Distribuidora.
Whitten, K., Davis, R., Peck, M., & Stanley, G. (2015). Química (Decima ed.). Madrid, España: Cengage Learning Editores.
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José Luis Castro Soto @MicroClasesDeCastro
@MClasesDeCastro
Ciudad Bolívar, Venezuela Código: InfoQuiGen-CB-05 / Revisión: 00
Masa Molecular
#MicroClasesDeCastro / Octubre, 2021 / Por: José Luis Castro Soto
Masa formular
La masa formular de una sustancia es igual a la suma de
las masas atómicas de todos los átomos de la unidad
fórmula de cualquier compuesto, molecular o iónico, en
unidades de masa atómica (uma). Considerando el
número de veces que aparece el elemento en la fórmula.
Resumiendo, se multiplica la masa atómica de cada
elemento por el número de átomos de ese elemento
presente en la molécula y sumar todos los resultados.
= 2 átomos
= 1 átomo
Hidrógeno
Oxigeno
= 2,0158 uma
= 15,999 uma
X 1,0079 uma
X 15,999 uma
18,0148 uma
Ejemplo 1. Determine la masa formular del H2O.
Ejemplo 5. ¿Cuántos átomos de hidrógeno están presentes en 25,6 g de urea [(NH2)2CO] que se utiliza como
fertilizante, como alimento para animales y en la elaboración de polímeros? La masa molar de la urea es 60,06 g.
ÁtomosH = 25,6 g (NH2)2CO X
1 mol (NH2)2CO
60,06 g (NH2)2CO
= 1,03X1024 átomos de H
4 mol H
1 mol (NH2)2CO
6,022X1023 átomos de H
1 mol H
X X
/ /
/
/
/ /
Fórmulas químicas
La fórmula química muestra información sobre la composición química de las sustancias. Específicamente, los elementos
presentes y la proporción de los átomos de dichos elementos presentes. La fórmula de un solo átomo es igual a su símbolo;
por lo tanto, Na puede representar a un átomo de sodio. No es muy común encontrar átomos aislados en la naturaleza, salvo
los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn). Generalmente, los elementos se encuentran en la naturaleza en forma molecular.
Cuando nos referimos a números enormes de moléculas o
iones, es conveniente usar moles. Un mol de cualquier sustancia
es la cantidad cuya masa, masa molar, es igual a la masa
molecular o masa fórmula de la sustancia expresada en gramos.
• Un (1) mol de etileno tiene una masa de 28,0 g.
• Un (1) mol de HCl tiene una masa de 36,5 g.
• Un (1) mol de NaCl tiene una masa de 58,5 g.
Introducción
El lenguaje de la química para describir las formas de materia y los cambios en
su composición es muy particular, empleando símbolos y fórmulas químicas. Por
otro lado, aun cuando el átomo es la muestra representativa más pequeña de un
elemento, solo los gases nobles se encuentran en la naturaleza como átomos
aislados, la mayor parte de la materia está compuesta de moléculas o iones.
CH3COOH
Molécula
Una molécula es una entidad de la materia formada por la
combinación de átomos (iguales o diferentes).
• Es considerada. la mínima porción de sustancia que puede
existir libre.
• Un subíndice después del símbolo del elemento indica el
número de átomos presentes en la molécula.
Molécula diatómica
Son moléculas formada por dos átomos unidos entre sí. Por ejemplo, el oxígeno
en el aire consiste en moléculas que contienen dos átomos de oxígeno. Esta
forma molecular de oxígeno se representa O2 (léase “O dos”). El subíndice indica
que dos átomos de oxígeno están presentes en cada molécula. Los elementos
que normalmente existen como moléculas diatómicas son el hidrógeno, el
oxígeno, el nitrógeno y los halógenos (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2 e I2).
Las fórmulas químicas tienen un significado cuantitativo, pues los subíndices de
las fórmulas representan cantidades precisas. Los compuestos formados por
moléculas que contienen más de un tipo de átomos se conocen como
compuestos moleculares. Por ejemplo, una molécula del compuesto metano
(CH4) indica que una molécula de esta sustancia contiene exactamente un átomo
de carbono (C) y cuatro átomos de hidrógeno (H). La falta de un subíndice en el
C indica que hay un átomo de C por molécula de metano.
Los experimentos demuestran que un mol de cualquier sustancia contiene 6,022X1023 unidades fórmula. El número
de Avogadro de las unidades fórmula de cualquier sustancia (un mol) tiene una masa en gramos igual a la masa
molecular o masa fórmula de la sustancia. Por ejemplo:
Masa molecular del HCl = 36,5 uma Masa molar del HCl = 36,5 g 1 mol HCl = 6,022X1023 HCl moléculas
Masa molecular del C2H4 = 28,0 uma Masa molar del C2H4 = 28,0 g 1 mol C2H4 = 6,022X1023 C2H4 moléculas
Masa fórmula del NaCl = 58,5 uma Masa molar del NaCl = 58,5 g 1 mol NaCl = 6,022X1023 NaCl unidades fórmula
1 mol de carbono contiene 6,022X1023
átomos de carbono.
A partir de la masa molecular podemos determinar la masa molar de una molécula o un compuesto. La masa molar
de un compuesto (en gramos) es numéricamente igual a su masa molecular (en uma). Por ejemplo, la masa
molecular del agua es 18,02 uma, por lo que su masa molar es 18,02 g.
1 mol de agua pesa 18,02 g y contiene
6,022X1023 moléculas de H2O
así como
Algunos elementos existen en más de una forma; por ejemplo, el O2 también
existe en otra forma molecular conocida como ozono. Las moléculas de ozono
consisten en tres átomos de oxígeno, por lo que conducen a la fórmula química
O3. Aunque el O2 y el O3 están compuestos solo por átomos de oxígeno, tienen
propiedades químicas y físicas muy diferentes. Por ejemplo, el O2 es esencial
para la vida, pero el O3 es tóxico; el O2 carece de olor, mientras que el O3 expide
un olor acre e intenso. Las formas diferentes del mismo elemento en el mismo
estado físico reciben el nombre de alótropos. Molécula de O3