Copia de Informe cantidad de sustancia.docx

7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx

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Integrantes:Cachiguango MarceloCangas JuanCeli SantiagoMeja Cusn AndrsNarvez DanielValencia Daro

- CANTIDAD DE SUSTANCIA-MOL

-NMERO DE AVOGRADO-COMPOSICIN DE UNA

DISOLUCIN

-MOLARIDAD

-ANLISIS Y RESULTADOS

ndice

INTRODUCCIN 0

CANTIDAD DE SUSTANCIA 1

!niversidad "ecnol#gica$%uinoccial


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&&

Universidad Tecnolgica Equinoccial

QUHACEDELACANTIDADDESUSTANCIAUNACANTIDADMUYTIL? 1

MOL 2

HISTORIA 2

ACLARACIONES 3EQUIVALENCIAS 5

NMERO DE AVOGADRO 5

COMPOSICIN DE UNA DISOLUCIN: LA CONCENTRACIN

TANTOPORCIENTOENMASA !TANTOPORCIENTOENVOLUMEN "GRAMOSPORLITRO "

MOLARIDAD "

E#PERIMENTO $MATERIALES $MTODO $PROCEDIMIENTO $

RESULTADO Y AN%LISIS 10

CONCLUSIONES 12

&I&LIOGRA'(A 13

Introduccin

En el siguiente informe haremos un anlisis de todo lo concerniente en

cuanto al tema cantidad de sustancia, para lo cual se realiz un

experimento en el laboratorio donde se pudo determinar por medio de

clculos la molaridad de una muestra dada.

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Cantidad de sustancia

En las ciencias fsicas, la cantidad de sustancia, n, de una muestra se

puede definir informalmente como el nmero de alguna entidad elemental

especifica (por lo general tomos, molculas, o iones, o electrones)

presentes en la muestra, pero cuando este nmero se expresa en trminos

de alguna cantidad estndar tamao.

Esto es anlogo a expresar el nmero de aos, en trminos de siglos, o el

nmero de rosquillas, en trminos de docenas.

Qu hace de la cantidad de sustancia una cantidad muy til?

En entornos del mundo real y experimental, una conveniencia que en gran

parte se deriva de la eleccin concreta que se hizo para la definicin del

tamao de la cantidad estndar.

En ciencias fsicas, el tamao de la cantidad estndar se elige para que sea

igual al nmero total de tomos que hay en 12g de una muestra

compuesta ntegramente por tomos de carbono-12; el nombre de esta

cantidad es mol.

El nmero de tomos en 12 g de tomos de carbono-12, es decir, el

nmero de entidades en 1 mol, es llamado informalmente el Nmero de

Avogadro. Este nmero ha sido medido con una precisin de cerca de 50

partes por mil millones (es decir,

8105

), y su valor numrico aproximado

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es

231002214179,6

; Aqu debemos sealar que, formalmente hablando, el

trmino "nmero de Avogadro" es anticuado y se debera hablar de

constante de Avogadro, que tiene el mismo valor numrico, pero tiene

unidades de mol1

.

Mol

El mol (smbolo: mol) es la unidad con que se mide la cantidad de

sustancia, una de las siete magnitudes fsicas fundamentales del Sistema

Internacional de Unidades.

Dada cualquier sustancia (elemento qumico, compuesto o material) y

considerando a la vez un cierto tipo de entidades elementales que la

componen,se define como un mol a la cantidad de esa sustancia que

contiene tantas entidades elementales del tipo considerado, como tomos

hay en 12 gramos de carbono-12.Esta definicin no aclara a qu se refiere

con cantidad de sustancia y su interpretacin es motivo de debates,

aunque normalmente se da por hecho que se refiere al nmero de

entidades.

El nmero de unidades elementales (tomos, molculas, iones, electrones,radicales u otras partculas o grupos especficos de stas) existentes en un

mol de sustancia es, por definicin, una constante que no depende del

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material ni del tipo de partcula considerado. Esta cantidad es llamada

nmero de AvogadroNA

2

y equivale a:

1mol=

2310)30(02214179.6

unidades elementales

Historia

Dado el tamao extremadamente pequeo de las unidades fundamentales,

y su nmero inmensamente grande, es imposible contar individualmente

las partculas de una muestra. Esto llev a desarrollar mtodos para

determinar estas cantidades de manera rpida y sencilla.

Si tuvisemos que crear una unidad de cantidad de sustancia hoy en da,

seguramente se utilizara la "Tera-partcula" (1012

partculas) o algo

similar. Sin embargo, dado que el mol se ha definido hace ya tiempo y en

otro contexto de investigacin, se han utilizado diferentes mtodos. El

primer acercamiento fue el de Joseph Loschmidt, intentando contabilizar

el nmero de molculas en un centmetro cbico de sustancias gaseosas

bajo condiciones normales de presin y temperatura.

Los qumicos del siglo XIX usaron como referencia un mtodo basado en el

peso y decidieron utilizar unos patrones de masa que contuviesen el

mismo nmero de tomos o molculas. Como en las experiencias de

laboratorio se utilizan generalmente cantidades del orden del gramo,

definieron los trminos tomo-gramo, molcula-gramo, frmula-gramo,

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etc. Actualmente estos trminos no se usan y han sido sustituidos por el

mol.

Ms adelante el mol queda determinado como el nmero de molculas

H2 existentes en dos gramos de hidrgeno, lo que da el peculiar nmero

de 6,022 141 79 (30) 10 6,02214179 (30 )1023

al que se conoce como

nmero de Avogadro.

Adems hay que tener claro que esta frmula se usa slo cuando nos

pidan calcular cierta cantidad de algo que compone un elemento.

Aclaraciones

Dado que un mol de molculasH

2 equivale a 2 gramos de hidrgeno, un

mol de tomosHser entonces un gramo de este elemento. O sea que en

un gramo de hidrgeno hay 6,02214179 (30 )1023

tomos.

Para evitar ambigedades, en el caso de sustancias macroelementales

conviene por lo tanto indicar, cuando sea necesario, si se trata de tomos o

de molculas. Por ejemplo: "un mol de molculas de nitrgeno" (N2)

equivale a 28 g de nitrgeno. O, en general, especificar el tipo de partculas

o unidades elementales a que se refiere.

El mol se puede aplicar a las partculas, incluyendo los fotones, cuya masa

es nula. En este caso, no cabe establecer comparaciones basadas en la

masa.

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En los compuestos inicos tambin puede utilizarse el concepto de mol,

aun cuando no estn formados por molculas discretas. En ese caso el mol

equivale al trmino frmula-gramo. Por ejemplo: 1 mol de NaCl (58,5 g)contiene NA iones Na+ y NA iones Cl, donde NA es el nmero de Avogadro.

Por ejemplo para el caso de la molcula de agua

Se sabe que en una molcula deH

2Ohay 2 tomos de hidrgeno

y un tomo de oxgeno. Se puede calcular su

Mr (H2O )=2 Ar (H)+Ar (O )=21+16=18uma .

Se calcula la masa molecular absoluta

181,661024

g=2,991023

g .

Se conoce su masa molar

M(H2 O )= g

mol(1molde H20contiene18g de H y16 gdeO ) .

En un mol de agua hay 6,02214179(30 )1023molculas de H2 O , a la vez

que:

En un mol de agua hay 202214179 (30 )1023

tomos de hidrgeno y

6.02214179 (30 )10atomosdeO23 (o sea 1 mol de tomos de oxgeno).

Equivalencias

1 mol es equivalente a 6,02214179 (30 )1023

unidades elementales.

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La masa de un mol de sustancia, llamada masa molar, es

equivalente a la masa atmica o molecular (segn se haya

considerado un mol de tomos o de molculas) expresada en

gramos. 1 mol de gas ideal ocupa un volumen de 22,4 L a 0 C de

temperatura y 1 atm de presin; y de 22,7 L si la presin es de 1 bar

(0,9869 atm).

El nmero de moles: n (de tomos o de molculas, segn se trate de

un elemento o un compuesto) presentes en una cantidad de

sustancia de masa m, es:

n=m

M

Donde M es la masa atmica o molecular, segn sea el caso.

Nmero de Avogadro

En qumica y en fsica, la constante de Avogadro es el nmero de entidades

elementales (normalmente tomos o molculas) que hay en un mol, esto es

(a partir de la definicin de mol), el nmero de tomos de carbono

contenidos en 12 gramos de carbono-12. Originalmente se llam nmero

de Avogadro.

En 2006, la CODATA recomend este valor de:

NA=6.02214179(30)1023

mol1

La constante de Avogadro debe su nombre al cientfico italiano de

principios del siglo XIX Amedeo Avogadro, quien, en 1811, propuso por

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primera vez que el volumen de un gas (a una determinada presin y

temperatura) es proporcional al nmero de tomos, o molculas,

independientemente de la naturaleza del gas. El fsico francs Jean Perrin

propuso en 1909 nombrar la constante en honor de Avogadro. Perrin

ganara en 1926 Premio Nobel de Fsica, en gran parte por su trabajo en la

determinacin de la constante de Avogadro mediante varios mtodos

diferentes.

El valor de la constante de Avogadro fue indicado en primer lugar por

Johann Josef Loschmidt que, en 1865, estim el dimetro medio de las

molculas en el aire por un mtodo equivalente a calcular el nmero de

partculas en un volumen determinado de gas. Este ltimo valor, la

densidad numrica de partculas en un gas ideal, que ahora se llama en

su honor constante de Loschmidt, es aproximadamente proporcional a la

constante de Avogadro. La conexin con Loschmidt es la raz del smbolo L

que a veces se utiliza para la constante de Avogadro, y la literatura en

lengua germana puede referirse a ambas constantes con el mismo nombre,

distinguindolas solamente por las unidades de medida.

Composicin de una disolucin: la concentracin

Una disolucin es una mezcla homognea y estable de dos o ms

sustancias.

En una disolucin podemos distinguir dos componentes:

Suele llamarse disolvente (fase dispersante) al componente cuyo

estado fsico inicial es el mismo que el estado fsico de la disolucin,

y se encuentra en mayor proporcin.

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El soluto (fase dispersa) es el componente o componentes que se

encuentran en menor proporcin en la disolucin.

Las disoluciones se pueden clasificar en funcin de la cantidad relativa (o

proporcin) de soluto que contengan, es decir, en funcin de su

concentracin, de una forma cualitativa podemos distinguir:

Disolucin concentrada es la que tienen gran cantidad relativa de

soluto.

Disolucin diluida es la que contiene poca cantidad relativa de

soluto.

La concentracin es una expresin de la proporcin disoluto en la

disolucin. Se puede expresar de diversas maneras, entre ellas:

Tanto por ciento en masa

en masa= masade soluto

masade disolucin100

Las masas de soluto y de disolucin deben ir expresadas en la

misma unidad.

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Tanto por ciento en volumen

en volumen= masa de solutomasa de disolucin

100

Los volmenes de soluto y de disolucin deben ir expresados en la

misma unidad.

Gramos por litro

Concentracin(g

l)=

masade soluto(g)masadedisolucin (l)

Molaridad

Una forma muy habitual de expresar cantidades en qumica es el mol y,

por lo tanto, una forma frecuente de expresar la concentracin es

indicando el nmero de moles que hay en cada litro de disolucin, que es

lo que se conoce como molaridad.

Molaridad(M)= n de molesde soluto

v olumende disolucin(l)

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Las unidades de la molaridad son moles/litro, sin embargo se

expresa con la letra mayscula M.

Una concentracin 2 M indica que hay 2 moles de soluto en cada

litro de disolucin.

Experimento

Materiales

Equipos y

mtodos

Reactivo

s

Balanza

Piseta

Balones

aforados

con tapa

Varillas

de

agitacin

Vasos de

precipita

cin

Probetas

Goteros

Pipetas

graduada

Ag

ua

des

tila

da

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s

Mtodo

Para preparar determinadovolumen de disolucina determinada

concentracin, se har el clculo previo de lacantidad de soluto

precisa. Se pesar el soluto.

Al tratar de disolver cidos concentrados en agua, se aadirel

cido sobre el agua, muy poco a poco y agitando para evitar

elevaciones excesivas de temperatura.

Procedimiento

Realizar los clculos para saber lacantidad de solutonecesario.

Pesar dicha cantidad en el recipiente elegido (vaso de precipitacin,

erlenmeyer, vidrio reloj, etc.)

Aadir un poco de disolvente (agua destilada) en el vaso, agitando

con la varilla.

A veces convendr calentar para facilitar la disolucin.

Enjuagar repetidas veces el vaso con agua destilada, y verter en el

baln aforado respectivo.

Ir aadiendo el resto de disolvente hasta enrasar o aforar

exactamente el menisco con la marca superior del baln. El ajuste

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final se logra con ms facilidad y precisin si se emplea un gotero

pequeo, para evitar excederse.

Resultado y anlisis

1.Cuntas moles de hierro representan 25.0 g de hierro (Fe)?

Solucin: Necesitamos convertir los gramos de Fe a moles de Fe.

Entonces, en la tabla peridica buscamos la masa atmica del Fe y

vemos que es de 55.85 g.

Utilizamos el factor de conversin apropiado para obtener moles.

25.0gdeFe( 1mol55.85g )=0.448moles de Fe

2.Cuntas moles de magnesio estn contenidas en 5.0 g de este

metal?

Solucin: Necesitamos convertir gramos de Mg a tomos de Mg. Para

este factor de conversin necesitamos la masa atmica que seobtiene de la tabla peridica y equivale a 24.31 g.

5.0gdeMg( 1mol24.31g )=0.206molMg

3.Calcular la masa molar de los siguientes compuestos

a.KOH (hidrxido de potasio)

K 1 x 39.10 =30.10

O 1 x 16.00 =16.00

H 1 x 1.01 = 1.01+

56.11 g

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4.Cuntas moles de NaOH (hidrxido de sodio) hay en 1.0 Kg de esta

sustancia?

Solucin: En primer lugar debemos calcular la masa molar de NaOH

Na 1 x 22.99 =22.99

O 1 x 16.00 =16.00

H 1 x 1.01 = 1.01+

40.00 g

5.Cul es la masa de 5.0 moles de agua?

Calculamos la masa molar de

H2

O

H 2 x 1.01 = 2.02

O 1 x 16 = 16+

18.02 G

Entonces

5.0moles de H2

O( 18.02g1mol)=90.1g d e H 2O

6.Cuntas molculas de HCl (cido clorhdrico) hay en 25.0 g de este

acido?

Calculamos la masa molar de HCl

H 1 x 1.01 = 1.01

Cl 1 x 35.46 = 35.45+36.46 g

Entonces

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25.0gdeHCl ( 6.022x 1023molculas36.46 g )=4.13x 10molculasde HCl

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Conclusiones

Una vez realizado el experimento es posible determinar que la cantidad

de sustancia se puede obtener aplicando las frmulas determinadas de

molaridad con los datos obtenidos en el experimento.

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Bibliografa

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol

http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_sustancia

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=53&l=s

M t l
http://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_sustanciahttp://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=53&l=shttp://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_sustanciahttp://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=53&l=s

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