Masa atómica: protones más neutrones.
Todos los aspectos cuantitativos de la química descansan en conocer las masas de los compuestos estudiados.
Conceptualmente, masa atómica (m. a.) es la masa de un átomo, y la masa de un átomo en particular es la suma de las masas de sus protones y neutrones, y varía en los distintos isótopos.
Sabemos que los átomos de elementos distintos tienen distinta masa entre sí. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno tiene distinta masa que un átomo de cobre. El átomo de cobre tiene más masa; por lo tanto, pesa más que el átomo de hidrógeno (tiene mayor peso atómico).
Los átomos son tan pequeños que no podemos medir (pesar) la masa de un átomo individualmente. No existe una balanza capaz de medir la masa de un solo átomo.
Tampoco es posible contar los átomos necesarios para ajustar una deterrminada combinación o reacción química entre elementos distintos.
Pero lo que sí sabemos es que existe el concepto de mol, el cual representa un número definido de átomos.
Un mol se define como la cantidad de materia que tiene tantas unidades como el número de átomos que hay en exactamente 12 gramos de 12C.
Se ha demostrado que este número es: 6,0221367 x 1023
Se abrevia como 6,02 x 1023, y se conoce como número de Avogadro.
Recordemos que, con excepción del hidrógeno, el núcleo de todo átomo está formado por cantidades iguales de protones y deneutrones que pesan más o menos lo mismo; por lo tanto, un mol de átomos (6,02 x 1023 átomos) está constituido por un mol de protones (6,02 x 1023 protones) y un mol de neutrones (6,02 x 1023 neutrones) y cada uno de estos moles equivale al cincuenta por ciento (la mitad) del peso átómico (masa atómica relativa) del elemento.
Veamos esto con un ejemplo:
Tomemos el hidrógeno. Un mol de hidrógeno (6,02 x 1023) pesará 1,01 gramos.
Masa molecular (o peso molecular)
Hasta aquí hemos hablado solo de masa de átomos, y de sus componentes: protones y neutrones. Ahora hablarenos de masa de moléculas (que son combinaciones de diferentes átomos).
Previamente recordemos que las moléculas, como entidad, también se cuantifican en mol, y un mol de moléculas es igual a 6,02 x 1023 moléculas.
Sabemos que no se puede pesar la masa de una molécula individualmente.
Entonces, ¿cómo calculamos la masa molecular de una sustancia?
Sumando las masas atómicas relativas de los elementos que componen dicha sustancia.
Para aclarar el conncepto:
Si una persona sube con otra sobre una balanza, ésta registra el peso combinado de ambas personas. Cuando los átomos forman moléculas, los átomos se unen y el peso de la molécula es el peso combinado de todas sus partes.
Por ejemplo, cada molécula de agua (H2O) tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Un mol de moléculas de agua contiene dos moles de átomos de hidrógeno y un mol de átomos de oxígeno.
Relación del Mol y el Peso del Agua y de sus Partes | |||||||||||||||
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Según esto, una botella llenada con exactamente 18,02 g de agua debería contener 6,02 x 1023 moléculas de agua.
El concepto de las fracciones y de los múltiplos tambíen se aplica a las moléculas. De esta manera, 9,01 g de agua debería contener 1/2 mol, o 3,01 x 1023 moléculas de agua.
Como vemos, se puede calcular el peso molecular (masa molecular) de cualquier compuesto simplemente sumando el peso de los átomos (masa atómica relativa) que conforman el compuesto.
