Page 409 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

390 Capítulo 19 Propiedades térmicas de la materia

Sobre esta base, la masa atómica del hidrógeno es de aproximadamente 1 u, y la masa atómica
del oxígeno es aproximadamente de 16 u.
Una molécula consiste en una combinación química de dos o más átomos. La definición
de masa molecular surge de la definición de masa atómica.

La masa molecular M es la suma de las masas atómicas de todos los átomos
que componen la molécula.

Por ejemplo, una molécula de oxígeno (02) contiene dos átomos de oxígeno. Su masa mole­
cular es de 16 u X 2 = 32 u. Una molécula de dióxido de carbono (C02) contiene un átomo
de carbono y dos átomos de oxígeno. Por lo tanto, la masa molecular del CO, es de 44 u:
1 C = 1 X 12 = 12 u
2 O = 2 X 16 = 32 u
C 02 = 44 u
Al trabajar con gases, notamos que tiene más sentido considerar la cantidad de sustancia
en términos del número de moléculas presentes. Esto lleva implícita la creación de una nueva
unidad de medida llamada mol.

Una mol es la cantidad de una sustancia que contiene el mismo número de
partículas que el número de átomos que hay en 12 g de carbono 12.

Tomando como base esta definición, 1 mol de carbono debe ser igual a 12 g. Puesto que la
masa molecular de cualquier sustancia se basa en el carbono 12 como patrón, entonces:

Una mol es la masa en gramos numéricamente igual a la masa molecular de
una sustancia.

Por ejemplo, 1 mol de hidrógeno (H,) es 2 g, 1 mol de oxígeno (02) es 32 g, y 1 mol de
dióxido de carbono (C02) es 44 g. Dicho en otras palabras, 2 g de H,, 32 g de O,, y 44 g
de COi; tienen el mismo número de moléculas. A este número N se le conoce como número de
Avogadro.
La razón del número de moléculas N al número de moles n debe ser igual al número de
Avogadro NA. Simbólicamente,

N
Na = — Moléculas por mol (19.6)

Hay varios métodos experimentales para determinar el número de Avogadro. El valor acep­
tado para NA es

Na = 6.023 X 102" moléculas por mol Número de Avogadro (19.7)

La forma más sencilla de determinar el número de moles n contenidas en un gas es divi­
diendo su masa m en gramos entre su masa molecular M por mol. Por tanto,

m
n = — Número de moles (19.8)

(a) ¿Cuántas moles de gas hay en 200 g de C 02? (b) ¿Cuántas moléculas hay?
Plan: Primero debemos determinar la masa molecular del CO„ que se calculó como 44
g/mol anteriormente en esta sección. Al dividir la masa del gas entre su masa molecular