Cada estudiante que estudió cuidadosamente la tabla periódica, probablemente notó que, además del número de un elemento químico, contiene información sobre el peso de su átomo. En este artículo, veremos qué es la masa molar y dónde se usa.
¿Qué es un lunar?
Antes de responder a la pregunta "¿cuál es la masa molar?", es necesario entender una cantidad tan importante en química como el mol.
En el siglo XIX, Amedeo Avogadro, estudiando detenidamente la ley de Gay-Lussac para gases ideales en un proceso isocórico, llegó a la conclusión de que volúmenes iguales de sustancias diferentes en condiciones idénticas (temperatura y presión) contienen un número igual de átomos o moléculas. Las ideas de Avogadro contradecían las teorías de la época sobre la estructura química y el comportamiento de las sustancias gaseosas, por lo que solo fueron aceptadas medio siglo después.
A principios del siglo XX, con la ayuda de tecnologías más modernas, fue posible determinar la cantidad de moléculas de hidrógeno en 2 gramos de este gas. Esta cantidad se llama"mol". El término en sí fue introducido por Wilhelm Ostwald, del latín se traduce como "montón", "grupo".
En 1971, el mol se convirtió en una de las 7 unidades básicas de medida del sistema SI. Actualmente, se entiende por 1 mol el número de átomos de silicio que contiene una esfera ideal con una masa de 0,028085 kg. El mismo número de partículas correspondientes a 1 mol se llama número de Avogadro. Es aproximadamente 6.021023.
¿Qué es la masa molar?
Ahora podemos volver al tema del artículo. El mol y la masa molar son dos cantidades interrelacionadas. El segundo es el peso de un mol de cualquier sustancia. Obviamente, el tipo de elemento químico o la composición de la molécula de un gas en particular determina directamente la masa molar. De acuerdo con esta definición, se puede escribir la siguiente expresión:
M=ma NA.
Donde ma es la masa de un átomo, NA es el número de Avogadro. Es decir, para obtener el valor de M, es necesario multiplicar el peso de una partícula (molécula, átomo, grupo atómico) por el número de Avogadro.
Como se señaló en la introducción del artículo, cada elemento de la tabla periódica contiene información sobre su masa atómica. Es el peso en gramos por mol. Obviamente, para obtener la masa molar en kg/mol, el valor tabular se debe dividir por 1000. Por ejemplo, para el niobio en el número 41, vemos el número 92,9, es decir, 1 mol de sus átomos tiene un peso de 92,9 gramos..
¿Dónde se usa M en química?
Sabiendo ahoraqué es la masa molar, considera dónde se usa en química.
El concepto de cantidad de sustancia y peso molar juega un papel importante en la preparación de las reacciones químicas, ya que solo van con una proporción estricta de reactivos. Por ejemplo, la reacción de combustión de hidrógeno con la formación de una molécula de agua se muestra a continuación:
2H2+ O2=2H2O.
Se puede ver que 2 moles de hidrógeno, que tienen una masa de 4 gramos, reaccionan sin residuos con 1 mol de oxígeno que pesa 32 gramos. Como resultado, se forman 2 moles de moléculas de agua, con un indicador de 36 gramos. De estas cifras se desprende que en el proceso de transformaciones químicas se conserva la masa. En realidad, el peso de los reactivos y los productos de conversión es ligeramente diferente. Esta pequeña diferencia se debe al efecto térmico de la reacción. La diferencia de masa se puede calcular utilizando la fórmula de Einstein para relacionar el peso y la energía.
En química, el concepto de masa molar también está estrechamente relacionado con la concentración del mismo nombre. Por lo general, los sólidos que son solubles en líquidos se caracterizan por el número de moles en un litro, es decir, la concentración molar.
Es importante entender que el valor bajo consideración es constante solo para un elemento químico dado o un compuesto específico, por ejemplo, para H2es 2 g/mol, y para O 3 - 48 g/mol. Si su valor para un compuesto es mayor que para otro, significa que la partícula elemental de la primera sustancia tiene una masa mayor que la segunda.
Gases y su volumen molar
La masa molar también está relacionada con la física idealgases En particular, se utiliza para determinar el volumen de un sistema de gas en condiciones externas específicas, si se conoce la cantidad de sustancia.
Los gases ideales se describen mediante la ecuación de Clapeyron-Mendeleev, que se parece a:
PV=norteRT.
Aquí n es la cantidad de sustancia que está relacionada con la masa molar de la siguiente manera:
n=m / M.
El volumen de un gas se puede determinar si se conocen su m, la temperatura T y la presión P, utilizando la siguiente fórmula:
V=metroRT / (MP).
Un volumen molar es aquel que, a 0 oC y una presión de una atmósfera, ocupa 1 mol de cualquier gas. A partir de la fórmula anterior, puede calcular este valor, es 22,4 litros.
