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Se abre este post con la idea de aglutinar conceptos relacionados con la química implicada en nuestros acuarios de agua dulce.
La idea es iniciarlo con conceptos básicos y a ser posible con exposiciones sencillas y lo más claras que se pueda, e ir avanzando en
materia a medida que vayamos creyéndolo conveniente.
Sería interesante que fuese lo más interactivo posible; cruzándose preguntas y respuestas para todo lo que se considere oportuno.
Índice: INTRODUCCIÓN PESO ATÓMICO. PESO MOLECULAR. MOL. MOLARIDAD ESTRUCTURA ATÓMICA. ENLACE QUÍMICO MOLÉCULA de AGUA IONIZACIÓN DEL AGUA
ÁCIDOS FUERTES Y ÁCIDOS DÉBILES
TAMPONES ÁCIDO - BASE KH (Karbonate Hardness), DUREZA TEMPORAL O DUREZA DE CARBONATOS
EL EQULIBRIO CARBÓNICO EN EL ACUARIO
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Última edición por Alberto Sosa; 22/02/2010 a las 07:55
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INTRODUCCIÓN:
La química es la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia. La materia está compuesta de moléculas y ésta a su vez compuesta de átomos. El átomo está compuesto de protones (carga positiva), neutrones (sin carga) y electrones (carga negativa).
Todos los procesos de interacción atómica se llevan a cabo a partir de la afinidad o repulsión del carácter eléctrico del átomo. Nosotros, para simplificar, vamos a considerar ese carácter eléctrico de los átomos como si se debiera a la presencia de pequeños imanes, que en función de su posición respecto a otros de átomos circundantes, se atraerán o se repulsarán. Toda la química está apoyada en este sencillo principio de atracción/repulsión de los imancitos de los átomos. Así, cuando hablemos de enlaces entre distintos átomos, estaremos haciendo alusión a los imanes que se encuentran enfrentados con polos opuestos en los átomos que forman la molécula.
La disposición de dichos imanes en los átomos de los distintos elementos químicos determinan la capacidad de formar las distintas moléculas existentes; Así, el átomo de Hidrógeno no puede originar la misma estructura molecular que el átomo de azufre, simplemente por cuestión de cantidad de imanes y disposición de los mismos.
Además de los átomos y las moléculas, existen otras formas procedentes de estos, llamadas Iones. Un ion no es otra cosa que un átomo o una molécula que ha perdido o ha ganado uno o más electrones. Para seguir con nuestro símil de los imanes, podríamos decir que los iones cuentan con imanes de muy poca fuerza de atracción, por lo que si en el medio existe otra molécula con imanes más potentes, serán atraídos por ellos antes que se produzca la unión entre los imanes de los dos iones con cargas contrarias. El agua es la responsable de la disociación iónica de todas las moléculas que tienen la capacidad de “separarse” (ionizables). Esto lo veremos con más detalle cuando hablemos de la molécula de agua.
Para entender un poco mejor todo lo expuesto, respecto a la labor de los imanes en los elementos químicos, tomaremos como ejemplo a aquellos que carecen de ellos para poder combinarse con otros. ¿Quién no ha oído decir que “Ligan menos que los Gases Nobles”?. ¿Porqué no “ligan” los Gases Nobles?. Los átomos de los Gases Nobles no disponen de electrones de valencia para ceder o compartir con otro átomo; es decir no tienen imanes que permitan atraer a otros elementos.
Continuará ……
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PESO ATÓMICO. PESO MOLECULAR. MOL. MOLARIDAD:
Antes de pasar a estudiar la molécula de agua, veo muy interesante aclarar varios conceptos relativos a la relación que existe entre los átomos y las moléculas con sus pesos. Las reacciones entre los distintos elementos químicos se llevan a cabo a nivel atómico o molecular pero a nosotros nos resultará más cómodo relacionar el número de átomos/moléculas con sus respectivos pesos. Sería incierto pensar que para neutralizar 1 gramo de ClH haría falta 1 gramo de NaOH. Para neutralizar 1 gramo de ClH hará falta el peso necesario de NaOH que contenga el mismo número de moléculas que 1 gramo de ClH.
El peso atómico de todos los elementos químicos lo podemos encontrar en la “Tabla Periódica de los Elementos”. Para calcular el peso molecular de un compuesto basta conocer su fórmula y sumar los pesos atómicos de los distintos elementos que la componen.
Ejemplo: Calculemos el peso molecular del ácido clorhídrico (ClH). Buscamos el peso atómico del cloro y del hidrógeno. Sumamos dichos pesos atómicos y obtenemos el peso de la molécula: Cl = 35,45; H = 1; 35,45 + 1 = 36,45. Si en vez de ácido clorhídrico tenemos ácido sulfúrico (SO4H2) habrá que tener en cuenta que el oxígeno se repite 4 veces y el hidrógeno 2. Basta con sumar el peso atómico del azufre al del oxígeno multiplicado por 4 más el del hidrógeno multiplicado por 2. S = 32; O = 16; H = 1. 32 + (16 * 4) + (1 * 2) = 32 + 64 + 2 = 98.
MOL (Molécula Gramo):
El Mol o Molécula Gramo es el peso de la sustancia, expresado en gramos, equivalente al peso molecular. Así por ejemplo un Mol de ClH (Peso molecular = 36,45) pesa 36,45 gramos.
Un Mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de moléculas; concretamente 6,022 • 10^23 moléculas (Número de Avogadro). Esto explica la importancia de hacer reaccionar dos moléculas en base al número de moles y no a sus pesos similares.
MOLARIDAD:
La molaridad se utiliza para preparar disoluciones en agua de cualquier compuesto químico soluble. La molaridad expresa la cantidad de moles en un litro de disolución acuosa. Si hablamos de una disolución 1 molar de ClH sabemos que en un litro de disolución acuosa habrá 1 mol de ClH; o sea 36,45 gramos. No debemos confundir “disolución” con “disolvente”. En una disolución 1 Molar de ClH no habrá un litro de agua destilada; habrá el volumen necesario de agua para lograr un volumen total de disolución de 1 litro, ya que el ClH añadido también ocupa volumen.
El concepto de molaridad es muy importante para entender el concepto de pH, que veremos en breve.
Continuará ...
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Saludos. Alberto.
Última edición por Alberto Sosa; 23/02/2010 a las 13:15
Razón: Error; Donde decía peso de la molécula debe decir peso de la sustancia.
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Hola...
Perdona Alberto, pero creo que esa no es esa la definición correcta de mol. Mi intencion no es negativa ni de conflicto, es solo que creo que te has confundido. La definición correcta sería: Mol:
Cantidad de sustancia que hay en tantas partículas como átomos hay en doce gramos de carbono 12. Por tanto, un mol es la cantidad de sustancia que hay en 6,022x10^23(por diez elevado a veintitrés) entidades elementales, ya sean átomos, moléculas, unidades fórmula, etc. No tiene nada que ver con los gramos, es decir, la masa. Masa molar:
Es la masa, expresada en gramos, de un mol de partículas de una sustancia. Es la que aparece en la tabla periódica.
Como complemento, se puede añadir: Unidad de masa atómica(u)
Hasta hace poco llamada abreviada como uma. Es la doceava parte de la masa de un átomo de carbono12, elegida como referencia para definir las masas atómicas relativas. Corresponde a 1,66x10^-24(por diez elevado a menos 24) gramos. Masa atómica relativa:
La masa atómica relativa de un elemento(Ar) es el múmero de veces que la masa de un átomo es mayor que la unidad de masa atómica(u)
La masa molecular relativa(Mr) sería lo mismo pero aplicado a una molécula.
Con esto solo quiero que la información dada esté bien, repito, y mi intención no es desbancarte, que seguro sabes más que yo, pero lo corrijo igual que me gustaría que me corrigiesen a mí si pusiese algo más, por eso es un foro.
Saludos!!
Antes de nada comentar que este post se hace más interesante cuanto más activo se convierta.
Mol y masa molar es exactamente lo mismo. Se utiliza la sigla mol cuando se relaciona con la cantidad de moléculas de una sustancia y la sigla masa molar cuando se asigna a la masa expresada en gramos de una sustancia, pero una cosa coincide con la otra.
Un mol contiene el número de avogadro de moléculas, átomos o iones (6,022 • 10^23) y además representa el valor en gramos igual a su peso molecular o atómico. De ahí que un mol de Carbono pese 12 gramos y además tiene 6,022 • 10^23 átomos de carbono. Como ves ambas cosas a la vez.
Tú dices:
Cita:
Cantidad de sustancia que hay en tantas partículas como átomos hay en doce gramos de carbono 12. Por tanto, un mol es la cantidad de sustancia que hay en 6,022x10^23(por diez elevado a veintitrés) entidades elementales, ya sean átomos, moléculas, unidades fórmula, etc. No tiene nada que ver con los gramos, es decir, la masa.
Creo que hay cierta confusión en la definición que escribes, que una vez corregida no hace otra cosa que decir lo mismo que digo yo.
Dices "cantidad de sustancia que hay en tantas partículas...." debiendo decir "cantidad de sustancia que contiene esa cantidad de partículas a las que haces alusión" considerando sustancia un átomo, un ion, una molécula.
Tú mismo para definir el mol recurres a "doce gramos" de Carbono-12, por lo que no sé cómo dices que el mol no tiene nada que ver con la masa.
Simplifico para que lo entendamos todos:
Utilizas, al igual que lo hace la wikipedia, el átomo de carbono 12 para servir de ejemplo de la definición.
El peso atómico de carbono 12 es 12.
Un mol de cualquier sustancia contiene 6,022 • 10^23 átomos, iones o moléculas, en función del tipo de sustancia.
12 gramos de carbono 12 contienen 6,022 • 10^23 átomos de carbono 12(sacado de tu definición)
12 gramos de carbono 12 se corresponde con 1 mol de carbono 12 (sacado de tu definición).
Deducción: 1 mol representa una masa de 12 gramos de carbono 12 y a su vez 6,022 • 10^23 átomos de carbono 12.
Se demuestra que mi definición es completamente válida.
Peke, sólo intento demostrar que sé lo que digo cuando lo hago de forma abierta. De tener la más mínima duda no me enfrentaría a casos como éste.
Con esto no quiero decir que no pueda equivocarme y a su vez quiero agradecer a quien me lo haga saber, pero suplicaría que no fuese de forma persecutoria.
Gracias.
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Saludos. Alberto.
Última edición por Samsara; 23/02/2010 a las 10:39
Hola.
Bueno, no quería conflictos, ni que te pareciera mal, lo siento mucho. Es solo que yo recordaba que estudié eso así expuesto como lo he expresado. Sin embargo, lo he repasado, y efectivamente viene así en el libro de texto de 1º de bachillerato.Creo que estamos ante un malentendido en el que los dos tenemos razón, hago unas aclaraciones y a ver que opinas...
[quote=Alberto Sosa;220589]Hola Peke
Antes de nada comentar que este post se hace más interesante cuanto más activo se convierta.
Mol y masa molar es exactamente lo mismo. Se utiliza la sigla mol cuando se relaciona con la cantidad de moléculas de una sustancia y la sigla masa molar cuando se asigna a la masa expresada en gramos de una sustancia, pero una cosa coincide con la otra.
Bieno, aquí difiero en que no es exactamente lo mismo, tú mismo expones que no lo es. Mol sería solo dicha cantidad de sustancia, independientemente de la masa de los átomos de esta, así, mientras que un mol de carbono tiene una masa molar de 12,01, la del padio es de 226 gramos. Por tanto, la masa molar es la masa de cada partícula(átomo, molécula, ión) multiplicada por el número de partículas, que en el caso de la masa molar equivale al número de Avogadro. Por tanto, en la tabla periódica aparece la masa de un mol de átomos del elemento a considerar. Como en la vida cotidiana no se habla de moles de sustancia para referirse a su número de átomos, quizás de ahí venga que por mol se refiera ya directamente a la masa molar, pero sigo sosteniendo que no es lo mismo.
Un mol contiene el número de avogadro de moléculas, átomos o iones (6,022 • 10^23) y además representa el valor en gramos igual a su peso molecular o atómico. De ahí que un mol de Carbono pese 12 gramos y además tiene 6,022 • 10^23 átomos de carbono. Como ves ambas cosas a la vez.
Como he dicho, aqui dentro creo que se distinguen los dos conceptos anteriores.Un mol de carbono, para ser más exactos, pesaría más bien 12,01g. Es la masa molar del isótopo carbono doce la que vale doce, y su nº de moléculas es el del número de Avogadro. Esto es lógico, porque es el isótopo tomado como referencia, por eso coincide, era necesario tomar uno como pauta. Como sabes, al ser un isótopo, haciendo la media de todos los isótopos de este elemento en relación a su abundancia, la masa molar da más bien 12,01, pero se usa 12. No obstante, crei útil incluír el decimal para la aclaración.
El hecho de que represente el valor en gramos y a la vez el número de partículas a la vez, es un efecto que tiene su causa en que el origen de la masa molar es tomado de un único mol, en la tabla periódica, no al revés, y esto no quiere decir que mol y masa molar sean lo mismo.
Tú dices: Cantidad de sustancia que hay en tantas partículas como átomos hay en doce gramos de carbono 12. Por tanto, un mol es la cantidad de sustancia que hay en 6,022x10^23(por diez elevado a veintitrés) entidades elementales, ya sean átomos, moléculas, unidades fórmula, etc. No tiene nada que ver con los gramos, es decir, la masa.
Creo que hay cierta confusión en la definición que escribes, que una vez corregida no hace otra cosa que decir lo mismo que digo yo.
Dices "cantidad de sustancia que hay en tantas partículas...." debiendo decir "cantidad de sustancia que contiene esa cantidad de partículas a las que haces alusión" considerando sustancia un átomo, un ion, una molécula.
Yo no veo diferencia haciendo tu rectificación, lo que me lleva a pensar que me debí dar mal a entender.Yo no veo confusión en la definición dada, de hecho hoy revisé la definición del libro y lo expresaba igual (se nota que lo chapé). NO lo veo igual que lo que dices tú por una razón , y es que tú dices que el mol es "el peso de la molécula, expresado en gramos ..." Yo no lo entendí de la misma manera.
Tú mismo para definir el mol recurres a "doce gramos" de Carbono-12, por lo que no sé cómo dices que el mol no tiene nada que ver con la masa.
Recurro a este dato porque fue el origen de esa medida, pero que sea el origen no quiere decir que sea lo mismo, de la misma manera que la gravedad es el origen del peso y las dos cosas no son lo mismo... En términos químicos, la masa y cantidad de sustancia se miden con magnitudes distintas, que en el Sistema Internacional son los gramos y los moles en este orden. Ahora, pesando esa cantidad de sustancia que es el mol, nos daría la masa molar, que es el término que relaciona dichas magnitudes.
Simplifico para que lo entendamos todos:
Utilizas, al igual que lo hace la wikipedia, el átomo de carbono 12 para servir de ejemplo de la definición.
Lo utilizo porque es el que dió origen a dicha magnitud.
El peso atómico de carbono 12 es 12.
De acuerdo contigo, el del isótopo carbono 12.
Un mol de cualquier sustancia contiene 6,022 • 10^23 átomos, iones o moléculas, en función del tipo de sustancia.
12 gramos de carbono 12 contienen 6,022 • 10^23 átomos de carbono 12(sacado de tu definición)
12 gramos de carbono 12 se corresponde con 1 mol de carbono 12 (sacado de tu definición).
Deducción: 1 mol representa una masa de 12 gramos de carbono 12 y a su vez 6,022 • 10^23 átomos de carbono 12.
Yo aquí diría que un mol representa la cantidad de partículas que hay en 12 gramos de carbono 12, que son ese número.Los doce gramos son los que representan la masa, por eso los gramos son la magnitud de la masa y los moles de la cabntidad de sustancia.
Por tanto, yo a tu definición le pondría el nombre de masa molar, y no de mol, porque estás tratando de química, aunque es cierto que en nuestro ámbito se utilizan a veces como sinónimos, creí que era bueno aclarar que no lo son.
Se demuestra que mi definición es completamente válida.
Peke, sólo intento demostrar que sé lo que digo cuando lo hago de forma abierta. De tener la más mínima duda no me enfrentaría a casos como éste.
Bueno Alberto, yo estoy en la misma situación que tú. Como he dicho, creo que los dos nos referimos a lo mismo pero con algún malentendido... a ver tú que opinas.
Con esto no quiero decir que no pueda equivocarme y a su vez quiero agradecer a quien me lo haga saber, pero suplicaría que no fuese de forma persecutoria.
No interpretes esto como persecución, solo aclararlo bien, porque antes fui muy breve y a lo mejor no me di a entender bien.
Mi deseo es que nos llevásemos bien... no busco el conflicto.
Por cierto, me llamo Aarón, creo que nunca lo he dicho aquí...mejor tarde que nunca.
Saludos!!
Estoy de acuerdo en que a nivel de definición "normalizada" se empleen dos términos distintos para hacer más entendible cada una de las dos derivaciones. Las dos derivaciones confluyen en el mismo concepto.
Se define Mol como cantidad de sustancia que contiene el mismo número de “entidades elementales” que átomos tienen 12 gramos de Carbono 12. Dejemos los isótopos de Carbono distintos al 12 ya que no harán más que enturbiar nuestro debate. Cuando hablemos de Carbono nos referiremos al Carbono 12, de masa atómica = 12 Dalton (uma), por otra parte el isótopo de C más estable y abundante en la tierra.
De la definición anterior se deduce que 12 gramos de Carbono se corresponden con 1 Mol; por lo tanto 1 Mol de Carbono tiene una masa de 12 gramos. A su vez contiene el mismo número de átomos que 1 Mol de cualquier otra sustancia (Número de Avogadro).
¿Podríamos decir que 1 Mol de Carbono (masa atómica 12) tiene una masa, expresada en gramos, igual a su peso atómico?
Si se afirma la anterior frase, ¿podríamos decir que 1 Mol de cualquier sustancia se expresa como la cantidad de gramos que coincide en número con su masa atómica o molecular?
Para llegar a un mayor acuerdo, ¿te importaría escribir la definición de Molaridad?.
¿Podrías decirme cómo preparar una disolución 0,75 Molar de cloruro sódico?
Seguimos debatiendo. El debate engrandece al foro siempre que se haga con educación y con respeto.
Aaron, otra cosa no sé, pero el Aula de Química está sirviendo para refrescar materia, al menos en tu caso.
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Aarón, acabo de descubrir un error que puede ser lo que te esté liando. Cuando he hablado del Mol digo:
Cita:
El Mol o Molécula Gramo es el peso de la molécula, expresado en gramos, equivalente al peso molecular. Así por ejemplo un Mol de ClH (Peso molecular = 36,45) pesa 36,45 gramos.
Un Mol de cualquier sustancia contiene el mismo número de moléculas; concretamente 6,022 • 10^23 moléculas (Número de Avogadro). Esto explica la importancia de hacer reaccionar dos moléculas en base al número de moles y no a sus pesos similares.
Es completamente falso que el mol represente el peso de la molécula sino la masa en gramos de un total de moléculas igual al número de avogadro y que coincide, en su valor numérico, a la masa molecular de dicha sustancia.
En mis tiempos de estudiante se enunciaba de la siguiente forma, bastante más simple y directa: Un Mol expresa en gramos el valor del peso molecular de la sustancia.
Se ha debido a un error de transcripción y no de concepto.
Lo edito para no causar confusiones.
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