Post on 02-Mar-2018
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
1/19
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
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
2/19
&&
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.
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
3/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
4/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
5/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
6/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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,
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
7/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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.
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
8/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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.
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
9/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
10/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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.
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
11/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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.
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
12/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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)
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
13/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
14/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
15/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
16/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
17/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
25.0gdeHCl ( 6.022x 1023molculas36.46 g )=4.13x 10molculasde HCl
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
18/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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.
Metrologa
7/26/2019 Copia de Informe cantidad de sustancia.docx
19/19
&&
Universidad Tecnolgica Equinoccial
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