Page 109 - Quimica - Undécima Edición

3.2 Número de Avogadro y masa molar de un elemento 79

Masa del m /} Número de moles nN A Número de átomos
elemento (m) n} del elemento (n) N/N A del elemento (N)

Figura 3.2 Relaciones entre la masa (m en gramos) de un elemento y el número de moles del elemento (n) y entre el número
de moles de un elemento y el número de átomos (N) de un elemento. m es la masa molar (g/mol) del elemento y N A es el
número de Avogadro.

Podemos utilizar el resultado anterior para determinar la relación entre las unidades de
masa atómica y los gramos. Debido a que la masa de todo átomo de carbono-12 es exac-
tamente 12 uma, el número de unidades de masa atómica equivalente a 1 gramo es
uma 12 uma 1 átomo de carbono-12
5 3
gramo 1 átomo de carbono-12 1.993 3 10 223 g
23
5 6.022 3 10 uma/g
Por lo tanto,

23
1 g 5 6.022 3 10 uma
y
1 uma 5 1.661 3 10 224 g

Este ejemplo demuestra que el número de Avogadro se puede utilizar para convertir uni-
dades de masa atómica a masa en gramos y viceversa.
Los conceptos de número de Avogadro y masa molar permiten efectuar conversiones
entre masa y moles de átomos y entre moles y número de átomos (fi gura 3.2). En estos
cálculos se emplearán los siguientes factores de conversión:
1 mol de X 1 mol de X Después de alguna práctica, usted
y 23 puede usar las ecuaciones en la
masa molar de X 6.022 3 10 átomos X fi gura 3.2 en los cálculos:

n 5 m/m y N 5 nN A .
donde X representa el símbolo del elemento. Mediante los factores de conversión adecua-
dos podremos convertir una cantidad en otra, como lo señalan los ejemplos 3.2 a 3.4.

Ejemplo 3.2
El helio (He) es un gas valioso utilizado en la industria, en investigaciones en las que se
requiere baja temperatura, en los tanques para buceo profundo y para infl ar globos. ¿Cuántos
moles de átomos de He hay en 6.46 g de He?
Estrategia Tenemos la información de los gramos de helio y requerimos saber cuántos
moles de helio hay. ¿Qué factor de conversión necesitamos para convertir los gramos
en moles? Determine el factor de conversión apropiado de manera que cancele los gramos
y pueda obtener los moles para su respuesta.
Solución El factor de conversión necesario para convertir gramos en moles es la masa
molar. En la tabla periódica (vea las páginas fi nales de este libro) observamos que la masa
molar del He es 4.003 g. Esto se puede expresar como
1 mol He 5 4.003 g He
A partir de esta ecuación podemos derivar dos factores de conversión
1 mol He 4.003 g He
and Globo de helio para investigación
y
4.003 g He 1 mol He (continúa) científi ca.