GRADO 10 - MASA ATÓMICA, MOLECULAR Y MOL

Presentación e Instrucciones de Trabajo para el Periodo 4

Hola chicos y niñas de nuestra IE Moderna de Tuluá, bienvenidos nuevamente a esta experiencia en el medio digital y virtual. Les dejo abajo la lectura de la Guía-Taller No. 7 (la cual fue enviada por los respectivos grupos de Whatsapp) con una duración de 2 - 3 semanas u 8 a 12 horas de trabajo en Clases,  para su apropiación y uso a través de sus dispositivos celulares. 

Avogadro, quien se muestra en la imagen, teorizó y modeló la forma de relacionar la cantidad de las sustancias microscópicas con su manifestación macroscópica primordial: la masa, lo cual es esencial en química.

Recuerden: ¡Debemos disminuir el consumo de papel; seamos más digitales y prácticos!

¡OJO!

En la presente Guía-Taller encontrarán Actividades de Aprendizaje que realizarán en Clases, así como el contenido teórico correspondiente al desarrollo de los Desempeños y Competencias para el presente Periodo 4. Esta es la base conceptual para alcanzar los desempeños académicos y la superación de las Evaluaciones de Aprendizajes.

ESTÁNDARES DE COMPETENCIA:

• Realizo cálculos cuantitativos en cambios químicos.
• Explico cambios químicos en la cocina, la industria y el ambiente.

DESEMPEÑOS

• Realizo cálculos cuantitativos en cambios químicos.
• Realiza balanceo de ecuaciones químicas y cálculos estequiométricos.
• Comunica de forma apropiada el proceso y los resultados de un experimento.

1. MASA ATÓMICA

La masa atómica (A) es la masa de un átomo, más frecuentemente expresada en unidades de masa atómica unificada. La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones en un solo átomo (cuando el átomo no tiene movimiento). La masa atómica es algunas veces usada incorrectamente como un sinónimo de masa atómica relativa, masa atómica media y peso atómico; estos últimos difieren sutilmente de la masa atómica, La masa atómica esa definida como la masa de un átomo, que solo puede ser de un isótopo a la vez, y no es un promedio ponderado en las abundancias de los isótopos. La masa atómica de un isotopo raro puede diferir de la masa atómica relativa o peso atómico estándar en varias unidades de masa. Es también llamada peso atómico, y se calcula en todos los elementos químicos; su valor ya está dado en la tabla periódica. 

Ej: Mg(A) = 24,31 g/mol ó u.m.a (unidad de masa atómica).

La cantidad de sustancia está relacionada con la masa de dicha sustancia. La mol es el puente entre ambas definiciones.

ACTIVIDAD 1: 

Escriba la masa o el peso atómico de los siguientes elementos químicos:

Cloro, Hierro, Calcio, Yodo, Nitrógeno, Plata, Litio, Berilio, Carbono, Silicio.

2. MASA MOLECULAR

La masa molecular es la suma de las masas atómicas (en ‘uma’ o simplemente ‘u’) en una molécula. En algunos textos todavía se denomina como ‘peso molecular’ a la ‘masa molecular’.

• Para calcularla debemos saber las masas atómicas de cada uno de los elementos de intervienen en el compuesto
• Multiplicaremos el subíndice del elemento (cuando no existe se asume que es 1) por la masa atómica del mismo
• Procederemos con la misma forma con todos los elementos
• Sumaremos los resultados de las multiplicaciones y de esta forma tendremos la masa molecular expresada en unidades de masa atómica (‘uma’ o ‘u’. Cuando se habla de peso molecular se toma en gramos/mol)

EJEMPLO:

¿Cuál es la masa y el peso molecular de 𝐶𝐻3𝑂𝐻?

Si la fórmula tiene paréntesis, multiplicaremos cada uno de los subíndices que se encuentren dentro del paréntesis por el número que viene como subíndice del paréntesis:

¿Cuál es la masa y el peso molecular del 𝐹𝑒2(𝑆𝑂4)3?

ACTIVIDAD 2: 

Determinar la masa molecular de los siguientes compuestos:

• Ácido sulfúrico: 𝐻2𝑆𝑂4
• Permanganato de potasio: 𝐾𝑀𝑛𝑂4
• Bicarbonato de sodio: 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3
• Oxido férrico: 𝐹𝑒2𝑂3

3. EL MOL

El mol es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades. Se define un mol de átomos de cualquier elemento como la cantidad de sustancia que contiene exactamente el mismo número de átomos que 12 g de Carbono. Esta definición me está hablando de número de átomos (partículas). Pues bien, este número de partículas que contiene un mol se llama número de Avogadro y su valor es 6,022x1023. Ejemplo: Un mol de granos de arroz contiene 6,022x1023 granos de arroz, es decir, cuando yo vaya contando granos de arroz hasta conseguir 6,022x1023 granos de arroz, entonces tendré un mol de granos de arroz. Para el caso de los gases en Condiciones Normales (C.N.) el mol está relacionado con el volumen de 22,4 Litros.

Según esto tendremos varias equivalencias:

• 1 mol = 6,022x10^23 moléculas o átomos

• 1 mol = Masa molecular o atómica expresada en gramos

• Masa molecular o atómica expresada en gramos = 6,022x10^23 moléculas o átomos

• 1 mol (para gases en C.N)) = 22,4 Litros

• 22,4 L (para gases en C.N) = 6,022x1023 moléculas

• 22,4 L (para gases en C.N) = Masa molecular del gas expresada en gramos.

ACTIVIDAD 3: 

Realizar el siguiente montaje experimental con la guía del docente.

MATERIALES:

• Beaker de 250ml

• Probeta 25ml

• Maíz pira

• Balanza

• Arroz

• Uvas (Opcional)

• Lentejas

• Frijoles

• Agua

• Arena

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

3.1. Pesa la masa del beaker y de la probeta para que descuentes sus pesos en el momento de los cálculos; completa la siguiente tabla.

Tabla de Resultados

Material	Masa (gramos)	Volumen (mililitros)	Cantidad de material (n)	Densidad (g/ml)	Relación masa/cantidad (g/n)
Maíz Pira	10g
Arroz	10g
Lentejas	10g
Fríjoles	10g
Uvas (opcional)	10g
Agua		15ml
Arena	10g

3.2. Emplea el beaker para contener 10g de cada uno de los materiales, y posteriormente calcula y mide las cantidades y relaciones señaladas en la Tabla de Resultados. Indique si encontró dificultades para la anterior tarea. ¿Por qué?   

3.3. Ahora toma la probeta y mide 15mL de agua y a continuación mide su masa. Según lo observado, ¿Cómo contarías las partículas que componen el agua? 

3.4. A continuación completa la siguiente Tabla de Datos con la ayuda de la Tabla Periódica: 

Tabla de Datos 

Sustancia	¿Átomo o Molécula?	Cantidad de sustancia (No. Avogadro)	Unidad de sustancia: Mol (mol)	Masa atómica o molecular (g/mol)
H		6,022x1023	1
Ca		6,022x1023	1
Au		6,022x1023	1
Pb		6,022x1023	1
C6H12O6		6,022x1023	1
H2SO4		6,022x1023	1
H2O		6,022x1023	1

3.5. ¿Por qué las diferentes sustancias (elementos y moléculas) presentan diferentes masas aunque la cantidad de sustancia es la misma? 

3.6. Escribe las conclusiones (por lo menos 3) a las que llegaste con tu grupo de trabajo al finalizar esta práctica de laboratorio.

ACTIVIDAD 4: 

Con base al material didáctico siguiente (se recomienda visualizarlo en Power Point o en modo presentación):

https://drive.google.com/open?id=1e20T9WnSvabD0evXgPwJ_2HLRX8Fnc_K,

Y el material audiovisual (Canal de YouTube Emanuel Asesorías) relacionado con la competencia de cálculo de cambios químicos:

https://www.youtube.com/watch?v=_E6PGKimdPs&list=PLuCbhtX2y-lOyLUm_l36d48BSwhrLkWHq  

Desarrolle los ejercicios propuestos en clases para cada una de las situaciones. Posteriormente continúe con el Taller  No. 7 de la presente Guía.            

TALLER DE APLICACIÓN No. 7 

1.         Calcula el número de moles que habrá en:

a.    49g de H₂SO₄.

b.    20x10²⁰ moléculas de H₂SO₄.

2.         Calcula el número de moles y moléculas que hay en 25g de NH₃.

3.         ¿Cuántos moles y moléculas de HNO₃ hay en 126g de este ácido?

4.         ¿Cuántos gramos de N₂O₄ habrá en 0,5 moles?

5.         ¿Cuántas moléculas de O₂ habrá en 64g?

6.         ¿Cuántos gramos de H₂O habrá en 3,0115x10²³ moléculas de agua?

7.         El alcohol etílico se quema de acuerdo con la siguiente ecuación: 

¿Cuántas moles de CO₂ se producen cuando se queman 3,00 moles de C₂H₅OH de esta manera? La proporción molar es: por 1 mol de etanol se producen 2 moles de CO₂.

8. Durante el proceso de la fotosíntesis el CO₂ en presencia de luz se transforma en glucosa, así: 

a. Cuantos gramos de C6H12O6 se pueden obtener con 3,250g de CO2? Observa las proporciones molares.

b. Cuantos gramos de Oxigeno se liberan al aire en esta reacción, si tenemos 3,250g de CO2? Observa las proporciones molares. 

9. El mármol está compuesto fundamentalmente por carbonato de calcio (CaCO3). Si suponemos que todo el mármol es carbonato de calcio, ¿cuántos moles y moléculas de este compuesto hay en un trozo de 400,4 g de mármol? 

10. El paracetamol es un compuesto de uso frecuente en medicina por sus propiedades analgésicas. Su fórmula química es C8H9O2N. Halla el número de moles y de moléculas de paracetamol que consumimos cada vez que tomamos un comprimido de 500 mg de este fármaco. 

NOTA:para pasar de miligramos a gramos divida entre 1000.