1.7: Peso Molecular y el Mole
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El peso de una molécula es la suma de los pesos de los átomos de los que está hecha. La unidad de peso es el dalton, una doceava parte del peso de un átomo de 12 C. Así, el peso molecular (MW) del agua es de 18 daltons. (Ignoraremos el pequeño error introducido por la presencia de trazas de otros isótopos: 17 O, 18 O y 2 H entre los átomos predominantes de 1 H y 16 O).
¿Por qué es importante conocer el peso molecular de un compuesto?
Por un ejemplo, supongamos que se quiere estudiar la respuesta de las abejas melíferas a soluciones de diversos tipos de azúcares. Una forma de hacerlo sería maquillar varias soluciones diferentes y ver cuál prefieren cosechar las abejas.
Podrías ofrecer a las abejas la opción entre, digamos, una solución al 35% de sacarosa (azúcar común de mesa) y una solución al 35% de glucosa (un componente natural de la miel). Esto implicaría, en cada caso, disolver 350 partes en peso (e.g., gramos) de azúcar en 650 partes (g) de agua, produciendo así 1000 g de cada solución. Pero hay un problema con este enfoque. La disposición de la abeja melífera para responder a la presencia de azúcar disuelta en el agua depende del número de moléculas de azúcar en un volumen dado de la solución.
La molécula de sacarosa (PM = 342) es casi el doble de pesada que la molécula de glucosa (PM = 180). Por lo que una solución de glucosa al 35% contendría casi el doble de moléculas que una solución al 35% de sacarosa. Para corregir el problema, debes hacer la solución con los pesos de sacarosa y glucosa en una proporción de 342:180. Entonces tendrías la misma concentración de moléculas en cada una; es decir, gota por gota, cada solución contendría el mismo número de moléculas.
Mole
Un mol es la cantidad de una sustancia cuyo peso en gramos es igual al peso molecular de la sustancia. Si pesas exactamente 342 gramos (g) de sacarosa, habrás pesado 1 mol de ella. Así, 1 mol de glucosa pesa 180 g. Además, si disuelves 1 mol de una sustancia en suficiente agua para hacer 1 litro (L) de solución, has hecho una solución de 1 molar (1 M).
Una solución 1 M de estos azúcares probablemente sería demasiado fuerte para el experimento con las abejas. Podría ser mejor hacer un litro de cada solución que contenga 34.2 g y 18.0 g respectivamente. Dichas soluciones serían designadas soluciones de una décima molar (0.1 M). Gota por gota, estas dos soluciones aún contendrían exactamente el mismo número de moléculas porque son de la misma molaridad.
¿Cuántas moléculas hay en un lunar?
Solución
El número es aproximadamente 6 x 10 23. Este número se llama número de Avogadro después del químico que primero intentó determinarlo.
El número de Avogadro se aplica a un mol de cualquier sustancia: molécula o ion. Así podemos referirnos adecuadamente a un mol de iones hidrógeno (1 g).