Rodrigo Ricardo

Fórmula de masa de un compuesto: definición y fórmula

Publicado el 28 octubre, 2020

Masa de fórmula

Cuando escuche la palabra “fórmula”, probablemente piense en una serie de símbolos y números matemáticos. Pero en química nos ocuparemos de la fórmula de masa , que es la masa de una molécula entera. Es posible que escuche las palabras ‘molécula’ y ‘compuesto’ usadas indistintamente, por lo que vale la pena tomarse un momento para definir cada uno. Una molécula está formada por dos o más átomos (ya sean iguales o diferentes), mientras que un compuesto está formado por dos o más átomos diferentes. Dado que todos los compuestos son moléculas, usaremos el término “molécula” por simplicidad.

Entonces, ¿cómo encontramos la masa de una molécula? Si quisieras saber tu masa, subirías a una báscula y leerías el número. Desafortunadamente, las moléculas no pueden hacer eso, así que tenemos que usar algunas matemáticas para calcular. Como verías en la clase de matemáticas, habrá una cadena de símbolos y números. Sin embargo, no se preocupe, esta lección lo guiará.

Calcular la masa de la fórmula

Echemos un vistazo a un par de ejemplos sobre cómo calcular la fórmula de masa de moléculas. Para nuestro primer ejemplo, usemos agua o H2 . Para calcular la masa de la fórmula, necesitará tener acceso a una tabla periódica de elementos.

Agua

Esta imagen muestra agua. Las bolas rojas son átomos de hidrógeno y la bola gris es oxígeno.

Fíjate en el número de masa , que te dice la masa del átomo, en la tabla periódica.

agua

El número de masa es el número decimal que se encuentra sobre el símbolo del elemento en esta imagen. (Dependiendo de la tabla periódica, el número de masa puede estar por encima o por debajo del símbolo). Ahora que ha encontrado el número de masa, está listo para calcular la masa de fórmula

  • Paso 1: Determine el número de masa de cada átomo en la molécula y redondee este número al número entero más cercano:

    • Hidrógeno: 1.00794 se redondea a 1
    • Oxígeno: 15.9994 se redondea a 16
  • Paso 2: determina cuántos átomos de cada átomo hay en la molécula. Según la fórmula del agua, o H 2 O, hay 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. El subíndice , o un número minúsculo establecido por debajo del símbolo del elemento, te dice cuántos de cada átomo hay en la molécula.
  • Paso 3: Multiplique si es necesario. Necesitas multiplicar el número de átomos por la masa atómica redondeada:

    • Hidrógeno: 2 * 1 = 2
    • Oxígeno: 1 * 16 = 16
  • Paso 4: Sume la masa de cada uno.

    • 2 + 16 = 18

Ahora, vamos a encontrar la masa de fórmula para el ácido sulfúrico, o H 2 SO 4 :

  • Paso 1: Determine el número de masa de cada átomo en el compuesto y redondee este número al número entero más cercano:

    • Hidrógeno: 1.00794 se redondea a 1
    • Azufre: 32.065 se redondea a 32
    • Oxígeno: 15.9994 se redondea a 16
  • Paso 2: determina cuántos átomos de cada átomo hay en la molécula. Según la fórmula del ácido sulfúrico, hay 2 átomos de hidrógeno, 1 átomo de azufre y 4 átomos de oxígeno.
  • Paso 3: Multiplique si es necesario. Necesitas multiplicar el número de átomos por la masa atómica redondeada:

    • Hidrógeno: 2 * 1 = 2
    • Azufre: 1 * 32 = 32
    • Oxígeno: 4 * 16 = 64
  • Paso 4: Sume la masa de cada uno.

    • 2 + 32 + 64 = 98

La fórmula masa del ácido sulfúrico es 98.

Espectroscopia de masas

Digamos que tienes una muestra de una molécula misteriosa y quieres saber de qué átomos está hecha. Puede usar la espectroscopia de masas , que utiliza una máquina llamada espectrómetro de masas para determinar la masa y la carga de los átomos en su muestra. Esto le permite identificar los átomos de su molécula. Bastante ordenado, ¿eh?

Veamos cómo funciona. Empiece colocando una muestra en el espectrómetro de masas y luego esa muestra se ioniza . Esto solo significa que los átomos que están en la muestra se transforman en átomos con carga o iones . La mayoría de las veces, esto se logra quitando electrones de los átomos, creando así un catión o un átomo con carga positiva. Esto se logra bombardeando la muestra con electrones. Estos electrones son capaces de eliminar los electrones que rodean la muestra, creando así cationes. ¡Guauu! Loco, ¿verdad?

A continuación, estos cationes se aceleran y luego se exponen a un campo magnético, lo que hace que se desvíen a lo largo de su trayectoria. Esta desviación depende del tamaño y la carga del catión. Por ejemplo, los cationes más ligeros se desvían más y cuanto mayor es la carga, mayor es la desviación. Entonces, el campo magnético puede clasificar los cationes en función del tamaño y la carga.

Finalmente, la máquina detectará la cantidad de deflexión de los iones y la registrará como una relación masa / carga, que se muestra como un gráfico en la máquina de espectroscopia de masas. El gráfico puede parecer un montón de líneas, pero en realidad te dice el tipo de átomos en tu molécula. Los químicos que han estudiado la espectroscopia de masas son realmente buenos para determinar qué significan estas líneas.

Resumen de la lección

Tomemos un momento para revisar cómo calcular la fórmula de masa de un compuesto:

  • Paso 1: usa la tabla periódica para identificar el número de masa de cada átomo en la molécula. Redondea cada número de masa al número entero más cercano.
  • Paso 2: determina cuántos átomos de cada átomo hay en la molécula.
  • Paso 3: Multiplica el número de átomos por el número de masa de ese átomo.
  • Paso 4: Sume cada número de masa (algunos de los cuales se han multiplicado) y esta es su fórmula de masa.

Pero, ¿y si no conoce la fórmula de su molécula? Si los científicos tienen una muestra y quieren ver qué átomos la componen, pueden usar la espectroscopia de masas , que utiliza una máquina llamada espectrómetro de masas para determinar cuántos y qué tipos de átomos componen la muestra. Usando el espectrómetro de masas, la molécula se ioniza y los átomos que la componen se separan según el tamaño y la carga. ¿No es asombrosa la ciencia?

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