10.5: Conversiones entre masa y número de partículas

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¿Cuánto gas hay?

Avogadro estaba interesado en estudiar gases. Teorizó que volúmenes iguales de gases bajo las mismas condiciones contenían el mismo número de partículas. Otros investigadores estudiaron cuántas partículas de gas había en volúmenes específicos de gases. Eventualmente, los científicos pudieron desarrollar la relación entre el número de partículas y la masa, utilizando la idea de moles.

Conversiones entre masa y número de partículas

En “Conversiones entre lunares y masa”, aprendiste a convertir de un lado a otro entre moles y el número de partículas representativas. Ahora has visto cómo convertir de un lado a otro entre moles y la masa de una sustancia en gramos. Podemos combinar los dos tipos de problemas en uno solo. La masa y el número de partículas están relacionados con los gramos. Para convertir de masa a número de partículas o viceversa, se requiere una conversión a moles.

Figura\(\PageIndex{2}\): La conversión del número de partículas a la masa, o de la masa al número de partículas requiere dos etapas. (Crédito: Christopher Auyeung; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC BY-NC 3.0 (opens in new window))

Ejemplo\(\PageIndex{1}\): Converting Mass to Particles

¿Cuántas moléculas hay\(20.0 \: \text{g}\) de gas cloro,\(\ce{Cl_2}\)?

Solución

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

Conocido

Masa molar\(\ce{Cl_2} = 70.90 \: \text{g/mol}\)
\(20.0 \: \text{g} \: \ce{Cl_2}\)

Desconocido

número de moléculas de Cl ₂

Utilice dos factores de conversión. El primero convierte gramos de\(\ce{Cl_2}\) en moles. El segundo convierte moles de\(\ce{Cl_2}\) al número de moléculas.

Paso 2: Calcular.

\[20.0 \: \text{g} \: \ce{Cl_2} \times \frac{1 \: \text{mol} \: \ce{Cl_2}}{70.90 \: \text{g} \: \ce{Cl_2}} \times \frac{6.02 \times 10^{23} \: \text{molecules} \: \ce{Cl_2}}{1 \: \text{mol} \: \ce{Cl_2}} = 1.70 \times 10^{23} \: \text{molecules} \: \ce{Cl_2}\nonumber \]

El problema se realiza utilizando dos factores de conversión consecutivos. No hay necesidad de calcular explícitamente los moles de\(\ce{Cl_2}\).

Paso 3: Piensa en tu resultado.

Dado que la masa dada es menos de la mitad de la masa molar de cloro, el número resultante de moléculas es menor que la mitad del número de Avogadro.

Resumen

Los cálculos se ilustran para las conversiones entre la masa y el número de partículas.

Revisar

¿Por qué no podemos convertir directamente del número de partículas a gramos?
¿Cuántos átomos de cloro están presentes en 1.70×10 ²³ moléculas Cl ₂?
¿Cuántas moléculas de BH ₃ hay en 14.32 gramos BH ₃?