En equipos, obtener la masa molecular de HCl (ácido clorhídrico), NaOH (hidróxido de sodio), CaSO₄ (sulfato de calcio) y C₂H₅OH (etanol).

M(HCl)=36,46; M(NaOH)=40,00; M(CaSO_4)=136,14; M(C_2H_5OH)=46,07 g/mol

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Masa molecular y masa atómica: cálculo de masas molares

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Respuesta rápida

Semejanzas: ambas se expresan en u o g/mol y dependen de los isótopos. Diferencias: la masa atómica corresponde a un elemento (por Z y A); la molecular, a un compuesto (suma de átomos). 2) M(HCl)=36,46; M(NaOH)=40,00; M(CaSO₄)=136,14; M(C₂H₅OH)=46,07 g/mol.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 144

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

Explicar las semejanzas y diferencias entre masa molecular y masa atómica usando las palabras clave: elementos, compuestos, átomos, unidades, número atómico, número de masa, isótopos.

Semejanzas:

Ambas son magnitudes que representan masas, expresadas en unidades de masa atómica ( $\text{u}$ ) o, al dividirlas entre el número de Avogadro, en gramos por mol ( $\text{g/mol}$ ).
Ambas se obtienen a partir de las masas de los $\text{átomos}$ : la masa atómica se refiere a un solo átomo de un elemento, y la masa molecular a la suma de las masas de todos los átomos que componen una molécula de un compuesto.
Ambas dependen de las abundancias naturales de los $\text{isótopos}$ de cada elemento, por eso no son valores enteros.

Diferencias:

La masa atómica corresponde a un $\text{elemento}$ : es la masa media de sus átomos, determinada por su $\text{número atómico}$ ( $Z$ ) y por su $\text{número de masa}$ ( $A$ ). Por ejemplo, el carbono-12 define la unidad de masa atómica ( $1\,\text{u} = 1,66 \times 10^{-24}\,\text{g}$ ).
La masa molecular corresponde a un $\text{compuesto}$ : es la suma de las masas atómicas de todos los átomos de la fórmula molecular, multiplicadas por sus coeficientes.
La masa molecular siempre es mayor (o igual, en el caso del hidrógeno diatómico $\text{H}_2$ ) que la masa atómica de cualquier elemento que lo forme, porque suma varias unidades atómicas.

Respuesta

Ambas expresan masas en $\text{u}$ o $\text{g/mol}$ y dependen de los isótopos; pero la masa atómica describe un solo elemento (según su número atómico y número de masa), mientras que la masa molecular describe un compuesto y resulta de sumar las masas de todos los átomos de su fórmula.

Ejercicio 2

Obtener la masa molecular de HCl, NaOH, CaSO₄ y C₂H₅OH.

Parte 2.a

HCl — Ácido clorhidrico

Identifico los elementos y sus masas atómicas: $\text{H} = 1{,}008\,\text{u}$ ; $\text{Cl} = 35{,}45\,\text{u}$ .
Sumo: $M = 1(1{,}008) + 1(35{,}45) = 36{,}458\,\text{u}$ .
En $\text{g/mol}$ : $M = 36{,}46\,\text{g/mol}$ .

Respuesta

$M(\text{HCl}) \approx 36{,}46\,\text{g/mol}$

Parte 2.b

NaOH — Hidróxido de sodio

Masas atómicas: $\text{Na} = 22{,}99\,\text{u}$ ; $\text{O} = 16{,}00\,\text{u}$ ; $\text{H} = 1{,}008\,\text{u}$ .
Sumo: $M = 1(22{,}99) + 1(16{,}00) + 1(1{,}008) = 39{,}998\,\text{u}$ .
En $\text{g/mol}$ : $M = 40{,}00\,\text{g/mol}$ .

Respuesta

$M(\text{NaOH}) \approx 40{,}00\,\text{g/mol}$

Parte 2.c

CaSO₄ — Sulfato de calcio

Masas atómicas: $\text{Ca} = 40{,}08\,\text{u}$ ; $\text{S} = 32{,}06\,\text{u}$ ; $\text{O} = 16{,}00\,\text{u}$ .
Sumo: $M = 1(40{,}08) + 1(32{,}06) + 4(16{,}00) = 40{,}08 + 32{,}06 + 64{,}00 = 136{,}14\,\text{u}$ .
En $\text{g/mol}$ : $M = 136{,}14\,\text{g/mol}$ .

Respuesta

$M(\text{CaSO}_4) \approx 136{,}14\,\text{g/mol}$

Parte 2.d

C₂H₅OH — Etanol

Masas atómicas: $\text{C} = 12{,}01\,\text{u}$ ; $\text{H} = 1{,}008\,\text{u}$ ; $\text{O} = 16{,}00\,\text{u}$ .
Cuento átomos: $2\,\text{C}$ , $6\,\text{H}$ (5 del grupo + 1 del $\text{OH}$ ), $1\,\text{O}$ .
Sumo: $M = 2(12{,}01) + 6(1{,}008) + 1(16{,}00) = 24{,}02 + 6{,}048 + 16{,}00 = 46{,}07\,\text{u}$ .
En $\text{g/mol}$ : $M = 46{,}07\,\text{g/mol}$ .

Respuesta

$M(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}) \approx 46{,}07\,\text{g/mol}$

Ejercicio 3

Comparar las respuestas y retroalimentar.

Compuesto	Fórmula	Masa molecular ( $\text{g/mol}$ )
Ácido clorhídrico	$\text{HCl}$	$36{,}46$
Hidróxido de sodio	$\text{NaOH}$	$40{,}00$
Sulfato de calcio	$\text{CaSO}_4$	$136{,}14$
Etanol	$\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$	$46{,}07$

El sulfato de calcio es el más pesado porque contiene más átomos (7) y un átomo pesado (Ca, 40,08 u).
El etanol es el segundo más pesado: contiene 9 átomos.
HCl y NaOH tienen masas muy cercanas (36,46 y 40,00) porque ambos tienen solo 2 o 3 átomos ligeros.
Errores comunes a corregir: olvidar multiplicar por los subíndices (por ejemplo, 4 en CaSO₄ y 6 H en etanol) y usar el número de masa en lugar de la masa atómica promedio.

Metacognición

¿Qué he aprendido?

Respuesta orientativa: Aprendí que la masa molecular se calcula sumando las masas atómicas de todos los átomos de la fórmula, multiplicadas por sus subíndices, y que el resultado se expresa en u o en g/mol. También entendí que la masa atómica promedio considera la abundancia de los isótopos de cada elemento.

¿Cómo lo he aprendido?

Respuesta orientativa: Lo aprendí resolviendo ejemplos concretos (HCl, NaOH, CaSO₄ y etanol), consultando las masas atómicas en la tabla periódica y comparando mis resultados con los de mi equipo de trabajo.

¿Para qué me ha servido?

Respuesta orientativa: Me sirve para relacionar la fórmula de un compuesto con su masa, lo que es fundamental en cálculos estequiometría, determinación de moles y conversiones masa–partículas.

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Respuesta orientativa: Puedo usarlo en laboratorio al preparar soluciones de concentración conocida, al pesar reactivos según una reacción química, en problemas de combustibles y alimentos, y en cualquier cálculo que exija pasar de gramos a moles.

Respuesta

Las masas molares obtenidas son 36,46; 40,00; 136,14 y 46,07 g/mol, respectivamente; a mayor número de átomos y mayor masa atómica promedio, mayor es la masa molecular.

Contenido de la página

RETO

Explico las semejanzas y diferencias entre masa molecular y masa atómica. Utilizo las siguientes palabras claves:

Elementos · compuestos · átomos · unidades · número atómico · número de masa · isótopos

ACTIVIDAD PARA TRABAJO EN GRUPO

Me reúno en equipos y obtenemos la masa molecular de los siguientes compuestos:

Compuesto	Nombre
HCl	Ácido clorhídrico
NaOH	Hidróxido de sodio
CaSO₄	Sulfato de calcio
C₂H₅OH	Etanol

Comparemos las respuestas y retroalimentemos en caso de ser necesario.

METACOGNICIÓN

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en la sección.

¿Qué he aprendido?
¿Cómo lo he aprendido?
¿Para qué me ha servido?
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Ejemplos resueltos

Calcular la masa molecular del etanol, C₂H₅OH.

La fórmula contiene 2 átomos de C, 6 de H (5 del grupo + 1 del OH) y 1 de O. Usando C = 12,01 u, H = 1,008 u y O = 16,00 u: $M = 2(12{,}01) + 6(1{,}008) + 1(16{,}00) = 46{,}07\,\text{u}$ , es decir $46{,}07\,\text{g/mol}$ .

Tablas (2)

Compuesto	Fórmula	Masa molecular (g/mol)
Ácido clorhídrico	HCl	36,46
Hidróxido de sodio	NaOH	40,00
Sulfato de calcio	CaSO₄	136,14
Etanol	C₂H₅OH	46,07

Elemento	Símbolo	Masa atómica promedio (u)
Hidrógeno	H	1,008
Carbono	C	12,01
Nitrógeno	N	14,01
Oxígeno	O	16,00
Azufre	S	32,06
Cloro	Cl	35,45
Calcio	Ca	40,08
Sodio	Na	22,99

Diagrama

flowchart TD
  A[Fórmula molecular] --> B[Identificar elementos y subíndices]
  B --> C[Buscar masas atómicas en la tabla periódica]
  C --> D[Multiplicar masa atómica por el subíndice]
  D --> E[Sumar todas las masas parciales]
  E --> F[Resultado en u = g/mol]

Fórmulas y ecuaciones

M( $\text{molécula}$ ) = $\sum$ $n_i$ $\times$ $M_{r}($ $\text{elemento }$ i)

M( $\text{g/mol}$ ) = M( $\text{u}$ )

M( $\text{HCl}$ ) = 1(1{,}008) + 1(35{,}45) = $36{,}46\$ , $\text{g/mol}$

M( $\text{NaOH}$ ) = 22{,}99 + 16{,}00 + 1{,}008 = $40{,}00\$ , $\text{g/mol}$

M( $\text{CaSO}$ _4) = 40{,}08 + 32{,}06 + 4(16{,}00) = $136{,}14\$ , $\text{g/mol}$

M( $\text{C}$ _2 $\text{H}$ _5 $\text{OH}$ ) = 2(12{,}01) + 6(1{,}008) + 1(16{,}00) = $46{,}07\$ , $\text{g/mol}$

$1\$ , $\text{u}$ = 1{,}66 $\times$ $10^{-24}\$ , $\text{g}$

Glosario (6)

Masa atómica: Masa media de los átomos de un elemento, determinada por la abundancia de sus isótopos; se expresa en unidades de masa atómica (u) o en g/mol.
Masa molecular: Suma de las masas atómicas de todos los átomos presentes en la fórmula molecular de un compuesto.
Número atómico (Z): Número de protones del núcleo de un átomo; identifica al elemento.
Número de masa (A): Suma de protones y neutrones de un átomo; distingue a los isótopos de un mismo elemento.
Isótopos: Átomos del mismo elemento con igual número atómico pero distinto número de masa.
Unidad de masa atómica (u): Unidad equivalente a 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12; 1 u = 1,66 × 10⁻²⁴ g.

Preguntas para practicar

¿Qué he aprendido?

Aprendí que la masa molecular es la suma de las masas atómicas de los átomos de la fórmula (multiplicadas por sus subíndices) y se expresa en u o g/mol; también entendí que la masa atómica promedio considera la abundancia de los isótopos de cada elemento.

¿Cómo lo he aprendido?

Resolviendo ejemplos numéricos (HCl, NaOH, CaSO₄ y etanol), tomando las masas atómicas de la tabla periódica y comparando resultados con mi equipo para retroalimentarme.

¿Para qué me ha servido?

Me sirve para convertir entre gramos y moles, preparar soluciones de concentración conocida y resolver problemas de estequiometría en el laboratorio.

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Al pesar reactivos según una reacción química, al calcular el aporte calórico de alimentos, en industrias farmacéuticas y en cualquier cálculo que exija pasar de gramos a moles.

Temas y conceptos clave

Masa atómica y masa molecularCálculo de masas molaresTabla periódica y masas atómicas promedioTrabajo en grupo y retroalimentaciónMetacogniciónmasa atómicamasa molecularunidad de masa atómica (u)número atómiconúmero de masaisótoposg/molsubíndices

Fuentes y referencias

Tabla periódica de elementos: masas atómicas promedio (IUPAC)

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Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calcula la masa molecular de un compuesto?

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¿Cuál es la diferencia entre masa atómica y masa molecular?

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¿Por qué la masa molecular de CaSO₄ es mayor que la de HCl?

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

📌 Antes de leer esto

• Lectura de la tabla periódica
• Identificación de elementos y subíndices en una fórmula
• Suma de números decimales
• Concepto de mol y de Avogadro

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La mol y el número de Avogadro: convertir entre gramos, moles y partículas

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E) nero )

Explico las semejanzas y diferencias entre masa molecular y masa atómica. Utilizo las siguientes palabras claves.

Elementos compuestos átomos unidades número atómico número de masa isótopos @ activipap PARA TRABAJO EN GRUPO } 2. Me reúno en equipos y obtenemos la masa molecular de los siguientes compuestos: HCl NaOH Acido clorhidrico Hidróxido de sodio Caso, C,H,OH Sulfato de calcio Etanol

Comparemos las respuestas y retroalimentemos en caso de ser necesario.

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¿En qué otras ocasiones puedo usarlo? Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una ¿Para qué me ha servido? plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en

¿Cómo lo he aprendido? la sección.

¿Qué he aprendido?

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