¿Qué son los lunares?
En química usamos con frecuencia la palabra «moles» para referirnos a la cantidad de sustancias químicas utilizadas. Este topo no es el animalito que cava en su jardín, sino que se refiere a una cantidad determinada de átomos.
Piense en ello como la palabra «docena». Cuando dices dos docenas de huevos, te refieres a dos juegos de 12 huevos. Sin embargo, los lunares representan un número mucho mayor, 6.023 veces diez al 23, que se llama ‘número de Avogadro’. Entonces, en lugar de decir: ‘Tengo una docena de átomos’, podemos decir ‘Tengo un número de átomos de Avogadro’ (en química no solemos decirlo así, pero es una buena manera de pensar en lo que significa un mol). .
Recuerde, no solo reaccionamos una sola molécula con otra sola molécula, o incluso con una docena (sería una reacción tan pequeña que no podríamos verla). En cambio, esto está sucediendo a una escala muy grande, por lo que a menudo usamos un número tan grande como el de Avogadro para hablar de estas reacciones.
La ecuación química nos dirá el número de moles que se utilizan, lo que a su vez nos puede indicar la masa y el volumen.
Moles en ecuaciones químicas
Ahora pensemos de nuevo en la docena de átomos con respecto a la reacción del agua y los moles. Aquí está la ecuación química para producir agua:
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Vemos que 2 moléculas de hidrógeno reaccionan con 1 molécula de oxígeno para formar 2 moléculas de agua. Ahora, por lo general, no solo estamos produciendo 1 molécula (recuerde, eso sería en una cantidad tan pequeña que no podríamos verla y mucho menos medirla).
Así que dupliquemos. Esto significaría que estamos usando 4 moléculas de hidrógeno para reaccionar con 2 moléculas de oxígeno para formar 4 moléculas de agua. ¿Qué tal una docena de veces de cada uno? 2 docenas de moléculas de hidrógeno y 1 docena de moléculas de oxígeno forman 2 docenas de moléculas de agua. Entonces, en realidad, son 24 moléculas de hidrógeno que reaccionan con 12 moléculas de oxígeno para formar 24 moléculas de agua, pero en lugar de decir 24, 12 y 24, podemos verlo como múltiplos de una docena.
Se utiliza la misma terminología para los lunares. Podemos decir que usamos 2 moles de hidrógeno y 1 mol de oxígeno para producir 2 moles de agua. En lugar de decir que estamos usando 6.023 veces diez hasta las 23 moléculas de oxígeno, podemos decir simplemente que estamos usando 1 mol de oxígeno. Ésta es la forma en que los químicos suelen referirse a las ecuaciones químicas.
Los lunares y la tabla periódica
A veces, una tabla periódica simplemente tendrá los nombres o abreviaturas de cada elemento en los bloques. Pero a veces veremos números en estos bloques. Veamos el calcio.
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Sabemos que Ca es simplemente la abreviatura de calcio. ¿Pero cuáles son esos números? El ’20’ en la esquina superior derecha simplemente se refiere al hecho de que el calcio es el elemento número 20. El 40.08 en la parte inferior es el número importante en este momento. Este es el peso atómico del calcio. El peso atómico de cada elemento es el peso (en gramos) de 1 mol de ese elemento en particular.
Uso de lunares para determinar la masa
Lo bueno de usar moles para hablar de ecuaciones químicas es que sabemos el peso de cada elemento en un mol. Podemos determinar el peso de una molécula simplemente sumando todos los pesos de cada átomo.
Ahora veamos una ecuación química:
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Esta ecuación química muestra que el metano se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono y agua. Ahora determinemos cuántos gramos de metano y oxígeno necesitaríamos usar para formar 1 mol de dióxido de carbono.
Podemos buscar los pesos atómicos:
- carbono = 12,01
- hidrógeno = 1.01
- oxígeno = 16,00. Empecemos por el metano:
Hay 1 carbono y 4 hidrógenos entonces: 12.01 + (1.01 x 4) = 16.05. Entonces, el peso molecular del metano es 16.05 g. Ahora miremos el oxígeno, hay 2 átomos de oxígeno, entonces 16 x 2 = 32. El peso molecular del oxígeno es 32 g.
Entonces, para producir 1 mol de dióxido de carbono, necesitaremos usar 16.05 g de metano de 64 g de oxígeno. Espera … ¿Pero por qué 64 g de oxígeno? ¿No acabamos de determinar que eran 32 g? Observe en la ecuación química que necesitamos usar 2 moléculas de oxígeno. Así que lo multiplicamos por 2 y obtenemos 64. Esto produce 1 mol de dióxido de carbono y 2 moles de agua. También podemos usar el mismo método para determinar cuáles serían los pesos de los productos.
Resumen de la lección
Una ecuación química puede decirnos no solo qué sustancias químicas se necesitan para que ocurra una reacción, sino qué cantidad de cada sustancia química necesitaremos usar. Podemos ver una ecuación química en términos de moles , que es un número determinado de moléculas o átomos, específicamente, 6.023 veces diez al 23. Usando moles y peso atómico (el peso en gramos de 1 mol de ese elemento en particular) podemos determinar el peso necesario de cada compuesto.
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