10.3: Masa molar

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Al crear una solución, ¿cómo sé cuánto de cada sustancia poner?

Quiero hacer una solución que contenga 1.8 moles de dicromato de potasio. No tienes una balanza calibrada en moles, pero sí tienes una calibrada en gramos. Si conoces la relación entre moles y el número de gramos en un mole, puedes usar tu saldo para medir la cantidad necesaria de material.

Masa molar

La masa molar se define como la masa de un mol de partículas representativas de una sustancia. Al observar una tabla periódica, podemos concluir que la masa molar del litio es\(6.94 \: \text{g}\), la masa molar del zinc es\(65.38 \: \text{g}\), y la masa molar del oro es\(196.97 \: \text{g}\). Cada una de estas cantidades contiene\(6.02 \times 10^{23}\) átomos de ese elemento en particular. Las unidades para masa molar son gramos por mol, o\(\text{g/mol}\).

Masas Molares de Compuestos

La fórmula molecular del compuesto dióxido de carbono es\(\ce{CO_2}\). Una molécula de dióxido de carbono consiste en 1 átomo de carbono y 2 átomos de oxígeno. Podemos calcular la masa de una molécula de dióxido de carbono sumando las masas de 1 átomo de carbono y 2 átomos de oxígeno:

\[12.01 \: \text{amu} + 2 \left( 16.00 \: \text{amu} \right) = 44.01 \: \text{amu}\nonumber \]

La masa molecular de un compuesto es la masa de una molécula de ese compuesto. La masa molecular del dióxido de carbono es\(44.01 \: \text{amu}\).

La masa molar de cualquier compuesto es la masa en gramos de un mol de ese compuesto. Un mol de moléculas de dióxido de carbono tiene una masa de\(44.01 \: \text{g}\), mientras que un mol de unidades de fórmula de sulfuro de sodio tiene una masa de\(78.04 \: \text{g}\). Las masas molares son\(44.01 \: \text{g/mol}\) y\(78.04 \: \text{g/mol}\) respectivamente. En ambos casos, esa es la masa de partículas\(6.02 \times 10^{23}\) representativas. La partícula representativa de\(\ce{CO_2}\) es la molécula, mientras que para\(\ce{Na_2S}\) ella es la unidad de fórmula.

Ejemplo\(\PageIndex{1}\): Molar Mass of a Compound

El nitrato de calcio\(\ce{Ca(NO_3)_2}\),, se utiliza como componente en fertilizantes. Determinar la masa molar del nitrato de calcio.

Solución

Paso 1: Enumere las cantidades conocidas y desconocidas y planifique el problema.

Conocido

Fórmula\(= \ce{Ca(NO_3)_2}\)
Masa molar\(\ce{Ca} = 40.08 \: \text{g/mol}\)
Masa molar\(\ce{N} = 14.01 \: \text{g/mol}\)
Masa molar\(\ce{O} = 16.00 \: \text{g/mol}\)

Desconocido

Masa molar Ca (NO ₃) ₂

Primero necesitamos analizar la fórmula. Al\(\ce{Ca}\) carecer de un subíndice, hay un\(\ce{Ca}\) átomo por unidad de fórmula. El 2 fuera de los paréntesis significa que hay dos iones nitrato por unidad de fórmula y cada ion nitrato consiste en un átomo de nitrógeno y tres átomos de oxígeno por unidad de fórmula. Así,\(1 \: \text{mol}\) de nitrato de calcio contiene\(1 \: \text{mol}\) de\(\ce{Ca}\) átomos,\(2 \: \text{mol}\) de\(\ce{N}\) átomos, y\(6 \: \text{mol}\) de\(\ce{O}\) átomos.

Paso 2: Calcular

Usa las masas molares de cada átomo junto con el número de átomos en la fórmula y sumar.

\[1 \: \text{mol} \: \ce{Ca} \times \frac{40.08 \: \text{g} \: \ce{Ca}}{1 \: \text{mol} \: \ce{Ca}} = 40.08 \: \text{g} \: \ce{Ca}\nonumber \]

\[2 \: \text{mol} \: \ce{N} \times \frac{14.01 \: \text{g} \: \ce{N}}{1 \: \text{mol} \: \ce{N}} = 28.02 \: \text{g} \: \ce{N}\nonumber \]

\[6 \: \text{mol} \: \ce{O} \times \frac{16.00 \: \text{g} \: \ce{O}}{1 \: \text{mol} \: \ce{O}} = 96.00 \: \text{g} \: \ce{O}\nonumber \]

Masa molar de\(\ce{Ca(NO_3)_2} = 40.08 \: \text{g} + 28.02 \: \text{g} + 96.00 \: \text{g} = 164.10 \: \text{g/mol}\)

Resumen

Se describen cálculos para la determinación de la masa molar de un átomo o un compuesto.

Revisar

¿Cuál es la masa molar del Pb?
¿Dónde encuentra la masa molar de un elemento?
¿Cuántos moles de Cl hay en un mol del CaCl ₂?
¿Cuántos moles de H hay en un mol del compuesto (NH ₄) ₃ PO ₄?
Calcular la masa molar de CaCl ₂.