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Tema 2: Mol de átomo y masa molecular

📄 introduccion quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

Materia gaseosa: atmósfera, estrellas (plasma), volcanes, fumarolas oceánicas, organismos e industria. Presión: $P = F/A$ . Volumen: espacio ocupado ( $\text{m}^{3}$ , L). Temperatura: agitación térmica, en K o $^{\circ}\text{C}$ con $T(\text{K}) = T(^{\circ}\text{C}) + 273{,}15$ .

quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 139

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

Saberes previos — Tema 2: Mol de átomo y masa molecular

Esta página introduce el Tema 2 del texto de Química. Se invita a recuperar saberes previos antes de abordar el mol y la masa molecular.

Ejercicio 1

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso?

La atmósfera terrestre es el ejemplo más claro: está compuesta por gases como $\text{N}_{2}$ (aprox. 78 %), $\text{O}_{2}$ (aprox. 21 %), $\text{Ar}$ y $\text{CO}_{2}$ .
En las estrellas y el Sol, la materia existe como plasma, un estado de la materia altamente energético y gaseoso (hidrógeno y helio ionizados).
En las erupciones volcánicas se liberan $\text{CO}_{2}$ , $\text{SO}_{2}$ , vapor de agua y cenizas suspendidas.
En el fondo de océanos y lagos, en fumarolas hidrotermales, se desprenden burbujas de $\text{CH}_{4}$ y $\text{CO}_{2}$ .
En organismos vivos: los pulmones almacenan aire y las reacciones de respiración celular producen $\text{CO}_{2}$ que se elimina como gas.
En la industria: tanques de gases comprimidos, combustión de combustibles fósiles y procesos de fermentación.

Respuesta

En la atmósfera, el interior de las estrellas (plasma), los volcanes, las fumarolas oceánicas, los organismos vivos y en procesos industriales de combustión o fermentación.

Ejercicio 2

¿Podrías definir los siguientes términos: presión, volumen, temperatura?

Presión ( $P$ ): Es la fuerza que ejerce un fluido (gas o líquido) por unidad de superficie. Se define como

$P = \frac{F}{A}$

donde $F$ es la fuerza perpendicular y $A$ es el área sobre la que actúa. Su unidad en el SI es el pascal ( $1 \, \text{Pa} = 1 \, \text{N/m}^{2}$ ); también se usan el bar ( $1 \, \text{bar} = 10^{5} \, \text{Pa}$ ), la atmósfera ( $1 \, \text{atm} = 1{,}01325 \times 10^{5} \, \text{Pa}$ ) y el milímetro de mercurio ( $1 \, \text{mmHg} = 133{,}322 \, \text{Pa}$ ).

Volumen ( $V$ ): Es la cantidad de espacio tridimensional que ocupa un cuerpo o que contiene un recipiente. Su unidad en el SI es el metro cúbico ( $\text{m}^{3}$ ); en química se usa también el litro ( $1 \, \text{L} = 10^{-3} \, \text{m}^{3}$ ) y el mililitro ( $1 \, \text{mL} = 10^{-6} \, \text{m}^{3} = 1 \, \text{cm}^{3}$ ).

Temperatura ( $T$ ): Es la magnitud que mala el grado de agitación térmica (energía cinética media) de las partículas de un sistema. Se mide en kelvin ( $\text{K}$ ) en el SI, y también en grados Celsius ( $^{\circ}\text{C}$ ). Las escalas se relacionan por

$T(\text{K}) = T(^{\circ}\text{C}) + 273{,}15$

Idea de enlace con el tema

Estas tres magnidades son variables de estado que intervienen en la ecuación de los gases ideales,

$PV = nRT$

donde $n$ es el número de moles: precisamente el concepto que desarrolla el Tema 2 (mol de átomo y masa molecular).

Respuesta

Presión es la fuerza por unidad de superficie ( $P = F/A$ ); volumen es el espacio que ocupa o contiene un cuerpo; temperatura mide la energía cinética media de las partículas y se expresa en kelvin o grados Celsius.

Contenido de la página

Tema 2: Mol de átomo y masa molecular

[Portada del tema con ilustración de un laboratorio de química: un científico con bata, un matraz sobre mechero con vapor, un modelo molecular y una vista microscópica de partículas gaseosas.]

Saberes previos

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso? ¿Podrías definir los siguientes términos: presión, volumen, temperatura?

Texto de Química — páginas 138–139.

Ejemplos resueltos

Convertir $25 \, ^{\circ}\text{C}$ a kelvin y calcular la presión que ejerce una fuerza de $200 \, \text{N}$ sobre un área de $0{,}5 \, \text{m}^{2}$ .

Conversión de temperatura: $T(\text{K}) = 25 + 273{,}15 = 298{,}15 \, \text{K}$ .
Presión: $P = F/A = 200/0{,}5 = 400 \, \text{Pa}$ .

Tabla

Término	Definición	Unidad SI	Otras unidades
Presión	Fuerza por unidad de superficie ( $P = F/A$ )	Pascal (Pa)	bar, atm, mmHg
Volumen	Espacio tridimensional ocupado o encerrado	metro cúbico ( $\text{m}^{3}$ )	litro (L), mililitro (mL)
Temperatura	Energía cinética media de las partículas	kelvin (K)	grados Celsius ( $^{\circ}\text{C}$ )

Diagrama

mindmap
  root((Mol de átomo y masa molecular))
    Mol
      Definición
      Número de Avogadro 6,022 x 10^23
      Unidad de cantidad de sustancia
    Masa molecular
      Masas atómicas relativas
      UMA y g/mol
    Saberes previos
      Estado gaseoso
      Presión P = F/A
      Volumen m^3 y L
      Temperatura K y °C

Fórmulas y ecuaciones

P = $\frac{F}{A}$

T( $\text{K}$ ) = $T(^{\circ}$ $\text{C}$ ) + 273{,}15

PV = nRT

P = $\frac{F}{A}$

1 $\$ , $\text{Pa}$ = 1 $\$ , $\text{N/m}$ $^{2}$

1 $\$ , $\text{bar}$ = $10^{5}$ $\$ , $\text{Pa}$

1 $\$ , $\text{atm}$ = 1{,}01325 $\times$ $10^{5}$ $\$ , $\text{Pa}$

1 $\$ , $\text{mmHg}$ = 133{,}322 $\$ , $\text{Pa}$

1 $\$ , $\text{L}$ = $10^{-3}$ $\$ , $\text{m}$ $^{3}$

1 $\$ , $\text{mL}$ = 1 $\$ , $\text{cm}@@MATH_0@@^{3}$

T( $\text{K}$ ) = $T(^{\circ}$ $\text{C}$ ) + 273{,}15

PV = nRT

Glosario (6)

Mol: Cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, icosas, iones o electrones) como átomos hay en 12 g de carbono-12, es decir, $6{,}022 \times 10^{23}$ partículas.
Masa molecular: Suma de las masas atómicas relativas de todos los átomos que forman una molécula, expresada en unidades de masa atómica (u) o en g/mol.
Presión: Fuerza aplicada perpendicularmente por unidad de superficie: $P = F/A$. Unidad SI: pascal (Pa).
Volumen: Espacio tridimensional que ocupa o encierra un cuerpo o recipiente. Unidad SI: metro cúbico ($\text{m}^{3}$).
Temperatura: Magnitud que mide la energía cinética media de las partículas de un sistema. Unidad SI: kelvin (K).
Número de Avogadro: Número de entidades en un mol, $N_{A} = 6{,}022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1}$.

Preguntas para practicar

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso?

En la atmósfera terrestre (nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono), en volcanes y erupciones (vapor de agua, $\text{CO}_{2}$, $\text{SO}_{2}$), en fumarolas oceánicas ($\text{CH}_{4}$, $\text{CO}_{2}$), en el interior de estrellas y el Sol (plasma de hidrógeno y helio), en organismos vivos (aire en los pulmones, $\text{CO}_{2}$ de la respiración celular) y en procesos industriales de combustión y fermentación.

¿Podrías definir los siguientes términos: presión, volumen, temperatura?

Presión: fuerza perpendicular por unidad de superficie, $P = F/A$, medida en pascal. Volumen: espacio tridimensional que ocupa o contiene un cuerpo, medido en $\text{m}^{3}$ o litros. Temperatura: magnitud que refleja la agitación térmica (energía cinética media) de las partículas, medida en kelvin o grados Celsius con $T(\text{K}) = T(^{\circ}\text{C}) + 273{,}15$.

Temas y conceptos clave

Tema 2: Mol de átomo y masa molecularSaberes previos: materia en estado gaseosoDefiniciones de presión, volumen y temperaturaMol de átomoMasa molecularEstado gaseosoPresiónVolumenTemperaturaMagnitudes de estadoEcuación de los gases ideales

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Figuras de la página (1)

Portada ilustrada del Tema 2: científico con bata azul y bata de laboratorio sosteniendo un cuaderno, junto a un matraz con hielo sobre mechero Bunsen con vapor, un modelo de molécula en palillo y una vista microscópica de partículas gaseosas. — Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es un mol y cómo se relaciona con la masa molecular?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué diferencias hay entre presión, volumen y temperatura como magnitudes de estado?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué es la ecuación de los gases ideales $PV = nRT$ y qué representa el número de moles?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Estados de la materia y partículas que la componen
• Tabla periódica: símbolos y masas atómicas relativas
• Unidades de medida y notación científica
• Conceptos básicos de fuerza, área y espacio

Siguiente tema sugerido

Definición de mol, número de Avogadro y cálculo de la masa molecular

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Tema 2:

Mol de átomo y masa molecular

Saberes previos

¿En qué lugares de la naturaleza podrías encontrar la materia en estado gaseoso? ¿Podrías definir los siguientes términos: presión, volumen, temperatura?

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