¿Cómo calcular cantidad de moléculas y de átomos?

Summary

El video ofrece una explicación detallada sobre el concepto de mol y el número de Avogadro, utilizando analogías como la "docena" para hacer comprensible la cantidad de sustancia que representa un mol. Daniel Rodríguez, el presentador, utiliza ejemplos prácticos para ilustrar cómo calcular la cantidad de moléculas o átomos en una muestra, y cómo realizar conversiones entre diferentes unidades de medida en química. A través de ejercicios sencillos, el video ayuda a los espectadores a entender y aplicar estos conceptos fundamentales en el estudio de la química.

Takeaways

• 📚 El mol es una unidad que indica la cantidad de sustancia, similar a cómo una docena indica 12 unidades de algo.
• 🔢 Un mol equivale a 6.02 x 10^23 partículas de sustancia, que pueden ser átomos, moléculas o iones.
• 🌐 El término 'mol' se utiliza en partículas muy pequeñas, como átomos o moléculas, y se escribe en notación científica.
• 🥚 Para entender el concepto de mol, se utiliza la analogía de una docena de huevos, que son 12 unidades de huevo.
• 📈 El número de Avogadro, 6.02 x 10^23, se atribuye a Avogadro por sus contribuciones importantes en la química.
• 🤔 Para calcular la cantidad de moléculas o átomos, se aplican operaciones de multiplicación y división con el número de Avogadro.
• 🧪 En un problema clásico, se determina la cantidad de átomos de fierro en tres moles de este metal, utilizando la equivalencia de un mol a 6.02 x 10^23 átomos.
• 🌿 El problema de convertir moles a moléculas se ilustra con el ejemplo de dióxido de carbono, donde 0.08 moles se convierten en moléculas de CO2.
• 🔄 Para convertir partículas a moles, se utiliza un factor de conversión, como en el caso de átomos de silicio convertidos a moles.
• 💧 En problemas más complejos, como el de tres óxidos de nitrógeno (N2O3), se calcula la cantidad total de moléculas y luego se multiplica por la cantidad de átomos de cada elemento en la molécula.
• 📊 La clave para resolver problemas de moles y el número de Avogadro es entender la equivalencia entre moles y partículas, y aplicar cálculos precisos de multiplicación y división.

Q & A

¿Qué es un mol en términos de química?

Un mol es la unidad que indica una cantidad determinada de sustancia, específicamente 6.02 x 10^23 partículas, ya sea átomos, moléculas o iones, dependiendo de la entidad elemental que forme una sustancia.

¿Cómo se utiliza la analogía de una docena para entender el concepto de mol?

La analogía de una docena se utiliza para ilustrar cómo el término 'mol' actúa como una unidad de cantidad. Al igual que una docena nos indica 12 unidades de algo, un mol nos indica 6.02 x 10^23 unidades de partículas químicas.

¿Cuál es la importancia del número de Avogadro y cómo se aplica en cálculos de química?

El número de Avogadro, que es aproximadamente 6.02 x 10^23, es una constante utilizada en química para relacionar el número de partículas en un compuesto con las cantidades macetas. Es fundamental para calcular la cantidad de moléculas o átomos a partir de una cantidad dada de sustancia.

¿Cómo se calcula la cantidad de átomos de fierro en tres moles de este metal?

Para calcular la cantidad de átomos de fierro en tres moles, se multiplica el número de moles (3) por el número de Avogadro (6.02 x 10^23 átomos por mol), resultando en 1.806 x 10^24 átomos de fierro.

¿Cuántas moléculas de dióxido de carbono hay en 0.08 moles de este compuesto?

Para encontrar la cantidad de moléculas de dióxido de carbono en 0.08 moles, se multiplica el número de moles (0.08) por el número de Avogadro (6.02 x 10^23 moléculas por mol), dando como resultado 4.816 x 10^22 moléculas de CO2.

¿Cuántos moles de silicio representan 4.58 x 10^24 átomos de silicio?

Para calcular la cantidad de moles de silicio a partir de átomos, se divide el número de átomos (4.58 x 10^24) entre el número de Avogadro (6.02 x 10^23 átomos por mol), resultando aproximadamente 7.6 moles de silicio.

¿Cuántos moles de agua representan 1.2 x 10^22 moléculas de H2O?

Para determinar la cantidad de moles de agua a partir de moléculas, se divide el número de moléculas (1.2 x 10^22) entre el número de Avogadro (6.02 x 10^23 moléculas por mol), dando como resultado 0.02 moles de agua.

¿Cuántos átomos de nitrógeno y oxígeno hay en 1.8 moles de tróxido de nitrógeno (N2O3)?

Para calcular la cantidad de átomos en 1.8 moles de N2O3, primero se determina el número total de moléculas (1.8 moles multiplicado por 6.02 x 10^23 moléculas por mol), y luego se multiplica por la cantidad de átomos de cada elemento en una molécula de N2O3 (2 átomos de nitrógeno y 3 átomos de oxígeno), resultando en 3.24 x 10^24 átomos de oxígeno y 2.16 x 10^24 átomos de nitrógeno.

¿Qué es un análisis dimensional y cómo se aplica en cálculos de química?

Un análisis dimensional es un método utilizado para convertir unidades en cálculos científicos, donde se multiplica o divide un valor por un factor de conversión para cambiar de una unidad a otra. En química, se utiliza para convertir cantidades de sustancia, como moles a átomos o moléculas, utilizando el número de Avogadro como factor de conversión.

¿Cómo se pueden simplificar los cálculos con moles y el número de Avogadro?

Los cálculos con moles y el número de Avogadro se simplifican al utilizar la relación establecida entre estos dos valores: un mol contiene 6.02 x 10^23 partículas. Esto permite realizar conversiones directas entre cantidades de sustancia y número de partículas, evitando complejidades en cálculos.

¿Qué es la fórmula química y cómo ayuda a determinar la cantidad de átomos en una molécula?

La fórmula química es una representación simbólica de la composición de un compuesto, que indica la cantidad de átomos de cada elemento que lo componen. Al conocer la fórmula química de un compuesto, se puede calcular la cantidad de átomos de cada elemento en una molécula, lo que es útil para determinar la cantidad total de átomos en una muestra dada de moles.

¿Cómo se pueden aplicar los conceptos de moles y el número de Avogadro en problemas químicos prácticos?

Los conceptos de moles y el número de Avogadro son fundamentales en la resolución de problemas químicos que involucran cantidades de sustancia y partículas. Al conocer la relación entre estos valores y aplicar el análisis dimensional, se pueden realizar conversiones y cálculos para determinar cantidades de átomos, moléculas o iones en muestras químicas.

Outlines

00:00

📚 Introducción a los Moles y la Unidad Molar

Este párrafo inicia con una introducción al concepto de moles y su importancia en la química. Se explica que un mole es una unidad que indica una cantidad específica de sustancia, análogamente a cómo una docena indica 12 unidades de cualquier cosa. Se utiliza la analogía de una docena de huevos para ilustrar cómo el término 'mol' nos indica una cantidad determinada de partículas, que en este caso es de 6.02 x 10^23 partículas. Además, se menciona que el número de Avogadro, que es el número de partículas en un mole, no fue descubierto sino atribuido en honor a Avogadro, quien realizó importantes contribuciones a la química. Finalmente, se sugiere que con la comprensión de moles y el número de Avogadro, se pueden calcular cantidades de moléculas y átomos a partir de los moles.

05:02

🧪 Cálculos con Moles y Átomos

En este párrafo se aborda el tema de cómo realizar cálculos con moles para determinar cantidades de átomos en una muestra. Se presenta un ejemplo donde se desea conocer la cantidad de átomos de hierro en tres moles de este metal. Para esto, se utiliza un análisis dimensional, donde se multiplica la cantidad de moles por el número de Avogadro, resultando en la cantidad de átomos de hierro. Además, se resalta la importancia de la equivalencia y el factor de conversión en estos cálculos, y se presentan otros ejemplos para ilustrar cómo se calculan cantidades de moléculas y moles a partir de cantidades de átomos.

10:04

🌟 Resolución de Problemas Avanzados con Moles

Este párrafo se enfoca en resolver problemas más complejos relacionados con moles, partículas y átomos. Se presentan diferentes situaciones, como calcular la cantidad de moles de silicio a partir de una cantidad de átomos, o determinar la cantidad de átomos de nitrógeno y oxígeno en una muestra de óxidos de nitrógeno. Para estos cálculos, se requiere primero determinar la cantidad total de moléculas a partir de los moles, y luego multiplicar esta cantidad por el número de átomos de cada elemento en una molécula. Se resalta la importancia de entender las fórmulas químicas y la aplicación de cálculos para resolver estos problemas con precisión.

Keywords

💡mol

El término 'mol' se refiere a la unidad de cantidad en química que indica la cantidad de partículas en un sistema. Es equivalente a 6.02 x 10^23 partículas, un número conocido como el número de Avogadro. En el video, se utiliza la analogía de una docena para ilustrar cómo el 'mol' nos ayuda a medir y calcular cantidades específicas de sustancias, como moléculas de agua o átomos de hierro.

💡Avogadro

El número de Avogadro es una constante fundamental en química que define la cantidad de partículas en un mol de cualquier sustancia. Es aproximadamente 6.02 x 10^23 partículas por mol. En el video, se menciona que este número, atribuido a Avogadro, es utilizado para calcular cantidades masives de partículas, como moléculas o átomos, en diferentes sustancias químicas.

💡sustancia química

Una 'sustancia química' es cualquier material con propiedades y características únicas, que puede ser compuesto de una o varias moléculas o átomos. En el video, se discute cómo el mol se utiliza para medir cantidades específicas de sustancias químicas, como agua o hierro, y cómo esto se relaciona con las partículas elementales que las componen.

💡moléculas

Las 'moléculas' son grupos de átomos联合起来形成稳定 units que pueden existir de forma independiente en una sustancia. En el video, se utiliza el ejemplo de moléculas de agua para ilustrar cómo se calculan cantidades de moléculas a partir de la cantidad de moles, y cómo esto se relaciona con el número de Avogadro.

💡átomos

Los 'átomos' son las partículas más pequeñas de una sustancia química que no se pueden dividir sin perder sus propiedades químicas. El video explica cómo se pueden calcular cantidades de átomos en una muestra dada a través de la conversión de moles y el uso del número de Avogadro.

💡compuesto químico

Un 'compuesto químico' es una sustancia formada por dos o más elementos químicos unidos en una molécula. En el video, se utiliza dióxido de carbono como ejemplo de un compuesto químico para demostrar cómo se calculan cantidades de moléculas y, a partir de eso, cantidades de átomos específicos de los elementos que lo componen.

💡unidad de cantidad

La 'unidad de cantidad' es una medida utilizada para expresar la cantidad de una sustancia. En el contexto del video, el 'mol' actúa como una unidad de cantidad para partículas en química, de la misma manera que una 'docena' es una unidad para cantidades de huevos o bolillos.

💡conversión de unidades

La 'conversión de unidades' es el proceso de cambiar una cantidad de una unidad de medida a otra. En el video, se muestra cómo se realiza la conversión de moles a átomos o moléculas, utilizando el número de Avogadro como factor de conversión.

💡trióxido de nitrógeno

El 'trióxido de nitrógeno' (N2O3) es un compuesto químico formado por dos átomos de nitrógeno y tres de oxígeno. En el video, se utiliza como ejemplo para explicar cómo se calculan cantidades de átomos específicos dentro de una molécula, a partir de la cantidad de moles de un compuesto.

💡análisis dimensional

El 'análisis dimensional' es un método para resolver problemas que involucran la conversión de unidades. Consiste en establecer una equivalencia entre las unidades que se desean convertir y resolver la proporción. En el video, se aplica para calcular cantidades de átomos a partir de moles, utilizando el número de Avogadro como equivalencia.

💡notación científica

La 'notación científica' es una forma de escribir números muy grandes o muy pequeños de manera más concisa. Consiste en una cifra entre 1 y 10, seguida de un exponente que indica la posición del decimal. En el video, se utiliza para expresar el número de Avogadro y otros valores grandes relacionados con las cantidades moleculares y atómicas.

Highlights

Daniel Rodríguez explica la unidad de mol en química.

La analogía de la docena de huevos ayuda a entender el concepto de mol.

Un mol representa 6.02 x 10^23 partículas.

El número de Avogadro se utiliza para calcular cantidades de partículas.

Se puede determinar la cantidad de moléculas a partir de los moles.

El mol es una unidad de cantidad que se aplica a partículas como átomos y moléculas.

Ejercicio: Calcular la cantidad de átomos de fierro en tres moles.

Ejercicio: Determinar la cantidad de moléculas de dióxido de carbono en 0.08 moles.

Ejercicio: Calcular la cantidad de moles de silicio a partir de átomos.

Ejercicio: Convertir moléculas de agua en moles.

Ejercicio: Determinar cantidad de átomos de nitrógeno y oxígeno en 1.8 moles de N2O3.

La fórmula química N2O3 indica dos átomos de nitrógeno y tres de oxígeno por molécula.

Se utiliza notación científica para representar grandes cantidades como el número de Avogadro.

El análisis dimensional es una herramienta para convertir unidades.

La química de Avogadro es fundamental para entender la cantidad de partículas en moléculas y átomos.

Los problemas de moles y Avogadro son comunes en la educación química.

La teoría de Avogadro es atribuida al químico italiano Amedeo Avogadro.

Transcripts

hola espero todos estén muy bien mi

nombre es daniel rodríguez y bienvenidos

al fin entendí química hoy entenderemos

qué rayos es el mol y una vez que lo

entendamos usaremos el número de

avogadro para calcular la cantidad de

moléculas e incluso la cantidad de

átomos a partir de los moles en primer

lugar para el sistema internacional

ramón o el mol como le conozcas es la

unidad que nos indica la cantidad de

sustancia que para entenderlo mejor

vamos a hacer una analogía si a ti te

piden una docena de huevos de la tienda

tú irás y compras 12 huevos o si vas a

la panadería ni eres de la ciudad de

méxico probablemente saldrás mínimo con

una docena de bolillos nomás porque si

entonces vas a salir con 12 bolillos

entonces si lo piensas un poco el

término docena es una unidad de cantidad

qué cantidad 12 doce cosas de lo que sea

decir una docena de flores es lo mismo

que decir 12 flores por lo tanto la

palabra docena nos indica la cantidad y

uno tiene que especificar de qué cosa

estamos hablando

con el mol es lo mismo el mol los indica

una cantidad determinada y nosotros

tenemos que definir a qué nos referimos

la diferencia es que mientras la docena

nos indica 12 cosas de algo el mol nos

indica 6.0 22 por 10 a la 23 cosas de

algo en ese es un número extremadamente

inmenso por ejemplo si tú dijeras que

tienes un molde huevos significa que

tienes más de 600 6 millones o no sé

hasta cansa de pensar que existe un

número tan grande por eso casi siempre

lo utilizamos en notación científica o

sea un molde huevos es igual a 6.0 22

por 10 a la 23 huevos pero ya

poniéndonos un poco razonables de dónde

rayos vamos a sacar tantos huevos por

eso la unidad de mol solo se utiliza en

partículas que si podamos tener esa

cantidad por ejemplo en átomos o

moléculas por ejemplo aquí tengo un

molde agua o sea que en este pequeño

vasito tengo 6.0 22 x 10 las 23

moléculas de agua con eso uno se da

cuenta de los pequeñas que son las

moléculas imagínate para tener tantas de

ellas en un volumen tan pequeño en

verdad son diminutas solo recuerda que

siempre tienes que especificar de qué

estamos hablando aquí hablamos de un

molde moléculas de agua pero podemos

decir un molde átomos de fierro o

incluso un molde de iones sodio por

ejemplo todo dependerá de las entidades

elementales que formen a una sustancia o

sea depende si una sustancia existe

naturalmente como moléculas como átomos

o como cualquier otra partícula y bueno

ya con esto creo que estamos listos para

hacer unos cuantos ejercicios que de

seguro te ayudarán con la tarea que te

trabajo aquí

[Música]

[Aplausos]

un problema clásico de moles es por

ejemplo como cuando queremos saber

cuántos átomos de fierro hay en una

muestra de tres moles de este metal

antes de explicar lo recordemos

rapidísimo el análisis de mención al

siguiendo un poco la analogía de la

docena si a ti te preguntarán cuántos

huevos hay en dos docenas de huevos

seguramente de inmediato responderían

pues son 24 bueno en realidad ahí estás

haciendo un análisis dimensional o una

regla de 3 casi sin pensarlo estarías

haciendo algo así aquí queremos saber

cuántos huevos representan dos docenas

para eso necesitamos una equivalencia

que en este caso es que una docena

equivale a 12 huevos entonces en nuestro

análisis dimensional como vimos en un

vídeo pasado necesitamos multiplicar el

valor que queremos cambiar por un factor

de conversión o sea donde escribimos la

equivalencia entonces queremos cambiar

dos docenas que se multiplican por el

factor de conversión

aquí como queremos eliminar docenas en

este factor debemos poner las docenas

abajo

y en la parte de arriba nos quedaría el

otro lado de la equivalencia osea 12

huevos porque así porque de este modo si

tenemos docenas arriba y docenas abajo

se eliminan como cualquier unidad y para

el resultado ya solo sería cosa de hacer

la operación

2 por 12 24 entre 1 igual a 24 huevos

sencillos

pues yéndonos a nuestro problema donde

queremos saber cuántos átomos hay en

tres moles de fierro sería exactamente

lo mismo solo que en este caso la

equivalencia es que un molde es igual a

6.0 22 por 10 a la 23 átomos lo que

llamamos el número de abogados que él no

lo descubrió pero este valor se lo

atribuimos porque hizo muchas cosas muy

geniales en la química

en fin primero escribimos el valor que

queremos cambiar o sea 3 moles que vamos

a multiplicar por el factor de

conversión si estamos eliminando moles

entonces lo ponemos abajo y su

equivalencia arriba 6 puntos 0 22 por 10

a la 23 átomos de fierro de este modo

moles con mole se elimina y el resultado

nos queda en átomos ahora sólo hacemos

la multiplicación 3 por 6 puntos 0 22

por 10 a la 23 entre 1

[Música]

es igual a 1.8 por 10 a la 24 átomos de

fierro listo vamos a hacer un problema

más por si hubiera alguna duda cuantas

moléculas de dióxido de carbono hay en

0.08 moles de este compuesto entonces

vamos a cambiar de moles a moléculas

parece diferente pero nuestra

equivalencia sería la misma un mol es

igual a 6.0 22 por 10 a la 23 moléculas

de co2 como el dióxido de carbono es un

compuesto la equivalencia ya nos lo

daría en moléculas por lo tanto sería

punto 08 moles de co2 por el factor si

eliminaremos moles lo ponemos abajo y

moléculas quedaría arriba

y al final sería punto 0 8 por 6 punto 0

22 por 10 a la 23

igual a 4.82 por 10 a la 22 moléculas de

dióxido de carbono super sencillo no

ahora si vamos a un problema un poco

diferente

cuántos moles de silicio representan

4.58 por 10 a la 24 átomos de este

elemento la principal diferencia a los

problemas anteriores es que ahora

tenemos la cantidad de partículas y lo

queremos convertir a moles pero si

colocas viento factor de conversión es

un cálculo igual de sencillo empezamos

de la misma manera escribimos el valor

que queremos convertir que sería 4.58

por 10 a la 24 átomos de silicio aquí

viene lo importante como ahora vamos a

eliminar átomos en la parte de abajo del

factor de conversión escribimos 6.0 22

por 10 a la 23 átomos de silicio y su

equivalencia o sea un mol queda arriba

con esto ya sólo nos queda resolver la

operación y si redondeamos para hacerlo

sencillo sería así 4.6 por 10 a la 24 x

entre 6 por 10 a la 23

y eso nos daría 7.6 moles de silicio

aproximadamente nada complicado cierto

igual vamos a confirmarlo con otro

problema similar cuantos moles de agua

representan 1.2 por 10 a la 22 moléculas

de h2o como en todos los problemas

anteriores primero identificamos qué

dato vamos a convertir que aquí sería de

moléculas de agua a moles de agua

entonces vamos a multiplicar 1.2 por 10

a la 22 moléculas por el factor nuestra

equivalencia sería que 6.0 22 por 10 a

la 23 es igual a un molde agua mira que

aquí vamos a eliminar moléculas entonces

las debemos tener abajo y haciendo la

división esto resulta en 0.02 moles de

agua listo

ya por último hagamos un problema que

podría sonar complicado cuantos átomos

de nitrógeno y cuántos de oxígeno hay en

1.8 moles de three óxidos de nitrógeno

n2o 3

ok aquí primero analicemos qué nos pide

nosotros tenemos 1.8 moles de three

óxido de nitrógeno y queremos conocer

cuántos átomos de oxígeno y cuántos de

nitrógeno hay en este tipo de problemas

donde queremos pasar de moles hasta la

cantidad de átomos específicos dentro de

una molécula podemos resolverlos con dos

pasos primero vamos a calcular el número

total de moléculas de nuestro compuesto

que representan ese 1.8 moles que sería

haciendo el mismo cálculo de los

primeros problemas eliminamos moles y

nos queda que tenemos

1.08 por 10 a la 24 moléculas de n2o 3

vamos bien pero no hemos llegado a lo

que nos piden nosotros queremos saber

dentro de todas estas moléculas cuántos

átomos podemos tener de oxígeno y de

nitrógeno por separado como sabríamos

eso pues si imaginamos una molécula de

tri óxido de nitrógeno sabemos que en

cada una de ellas podemos tener dos

átomos de nitrógeno y tres de oxígeno es

lo que nos indican los szubin en su

fórmula química

entonces el siguiente paso sería

multiplicar el número total de moléculas

que obtuvimos por la cantidad de átomos

de cada elemento que hay en una molécula

o sea si queremos saber cuántos átomos

de nitrógeno podemos tener multiplicamos

1.08 por 10 a la 24 moléculas por 2

porque en cada una de esas moléculas

encontramos dos átomos de nitrógeno

y esta multiplicación ya nos daría la

cantidad de átomos y con el oxígeno

sería prácticamente lo mismo la cantidad

de moléculas pero ahora por 3 y eso no

resulta que tenemos 3.24 por 10 a la 24

átomos de oxígeno

y con esto ya vimos los tipos más

comunes de problemas que podemos

encontrar en cuanto a moles y el número

de avogadro muchas gracias nos vemos en

la próxima

[Música]