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MONOGRAFIAS CIENTÍFICAS
Química fundamental

APUNTES DE QUÍMICA - CONCEPTOS BÁSICOS

 

ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

Átomos y moléculas. Principio de Avogadro.- La teoría atómica de Dalton no podía en cambio explicar la ley de Gay-Lussac de los volúmenes de combinación.

la química son átomos y moléculas

Se debe a Avogadro la reconciliación de estos dos hechos y la teoría al sugerir en 1811 que las partículas de los gases elementales no son átomos sino agregados de átomos (en general dos) a los que se les dio el nombre de moléculas y que en volúmenes iguales de todos los gases medidos en las mismas condiciones, de presión y temperatura, existen igual número de moléculas. Este enunciado se conoce con el nombre de principio de Avogadro.

Los átomos constituyen las unidades últimas que toman parte en los cambios químicos mientras que las moléculas son las partículas físicamente separadas que integran los gases.

El principio de Avogadro establecía el concepto de átomo y de molécula y permitía la determinación del peso relativo de moléculas y de átomos

Significado e importancia de los pesos atómicos y moleculares.- la existencia de átomos y moléculas fue establecida en la hipótesis de Dalton y Avogadro para explicar las relaciones de combinación de las substancias reaccionantes y fue también uno de los postulados de la teoría cinética en la cual la existencia de moléculas como partículas físicamente diferenciadas permite interpretar las propiedades físicas de los cuerpos, en especial, de los gases. En los postulados de Dalton las distintas clases de átomos tenían una masa definida, esto es, un peso atómico cuyo conocimiento habría de ser de suma importancia, pues no solo tendría que facilitar la interpretación de las relaciones cuantitativas en que los cuerpos se combinan sino que, mucho más importante, permitiría establecer la constitución de los mismos.

Pesos moleculares de gases.- El principio de Avogadro, al establecer que en un volumen dado gaseoso, medido siempre en las mismas condiciones de presión y temperatura, existe un número invariable de moléculas cualquiera que sea el gas contenido, permite conocer el peso molecular relativo de ellas, puesto que la relación en peso de dos de dichos volúmenes , esto es, la densidad relativa de un gas respecto al otro, ha de ser igual a la relación entre el peso de sus moléculas, es decir:

    Peso de un volumen del gas A / Peso del mismo volumen del gas B = peso de 1 molécula de A x número de moléculas de A / peso de 1 molécula de B x número de moléculas de B

Y como la primera relación es la densidad relativa del gas A respecto del B, y en la segunda relación puede cancelarse el factor común relativo al número de moléculas en los dos gases, resulta:

    DA(B) = Peso molecular del gas A / Peso molecular del gas B.

Si se conoce el peso de una molécula de una substancia cualquiera, podría hallarse el peso molecular de cualquier otro gas con solo determinar la densidad relativa de este respecto al primero. Por razones ya dadas, se tendría el valor 8,000 para el peso equivalente del oxígeno. El peso atómico del oxígeno es 16. La unidad de pesos atómicos, moleculares y equivalentes es la dieciseisava parte de la masa atómica del oxígeno.

En consecuencia, la expresión del peso molecular de un gas cualquiera A, vendrá dado por:

    Peso molecular gas A = 32,000 x DA(Oxígeno)

La densidad de un gas puede venir expresada con relación al aire, el gas más habitual para nosotros para lo cual debemos encontrar la expresión del peso molecular en función de dicha densidad precisándose para ello conocer la densidad relativa del aire respecto al hidrógeno, 14,367, o respecto al oxígeno, 0,9051.

Al “Peso molecular” del aire corresponde el valor de 28,96 y se conoce como peso molecular aparente o peso molecular medio del aire.

Puede considerarse ahora la relación entre el peso molecular de un gas y su densidad absoluta medida en cualesquiera condiciones de presión y temperatura. En la expresión:

    Peso molecular de un gas = 32 x peso de un volumen cualquiera del gas / peso igual volumen (mismas condiciones) de oxígeno

Podemos tomar el volumen de oxígeno que, en determinadas condiciones de presión y temperatura, pese 32 gramos, puesto que entonces el factor 32 quedará cancelado con el valor numérico del denominador de la fracción. En condiciones normales un volumen de 22,4 litros de oxígeno pesa 32 ,000 gramos.

El peso molecular de un gas es igual al número abstracto correspondiente al peso en gramos de 22,4 litros del gas en condiciones normales. Este volumen de 22,4 litros de un gas medidos en condiciones normales se denomina volumen molecular gramo o volumen molar y su peso es el peso molecular gramo. La cantidad de gas existente en estos peso y volumen es un mol.

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tema escrito por: José Antonio Hervás