Pasar de moleculas a atomos:
Una molécula es simplemente una unidad compuesta por átomos unidos entre sí. La conversión entre los dos no es una conversión tradicional, excepto en ciertos casos, como el gas de hidrógeno (H2) o el gas de oxígeno (O2), donde la molécula está hecha en su totalidad del mismo átomo. En casos como este, el subíndice te dice que, por ejemplo, el gas oxígeno (una molécula) está hecho de 2 átomos de oxígeno. Convertir de uno a otro es tan simple como multiplicar por 2.
De manera similar, dada una fórmula molecular más compleja, como CH4, se puede contar el número de átomos diferentes en ella (5 aquí: 4 Hs y 1 C) y luego multiplicar ese número por el número de moléculas, igual que antes . La diferencia aquí es que no es una simple “conversión de unidades” porque el número que obtendrás es la suma de diferentes tipos de átomos. Cuando lo hicimos con gas oxígeno, calculamos el número de átomos de oxígeno. Con el metano (CH4 de arriba), no calculamos el número de “átomos de metano” porque no existe tal cosa. Todo lo que hicimos fue descubrir la cantidad combinada de átomos de carbono e hidrógeno que teníamos en esa cantidad de metano.
Por otro lado, yendo ay desde moles es bastante simple porque la conversión es siempre la misma. La unidad “mole” es básicamente un conteo de algo, independientemente de lo que sea ese algo. Específicamente, una mole se define como 6.022 x 10 ^ 23 de algo; este número se conoce como el número de Avogadro. En el contexto de la química, es simplemente:
# de moles * Número de Avogadro = # de átomos o moléculas
Si eso te da átomos o moléculas depende de lo que estés hablando. Cuando hablas de agua, un topo es la cantidad de moléculas de agua de Avagodro. Cuando se habla de átomos de hidrógeno, una mole es la cantidad de átomos de hidrógeno de Avogadro.
Tomemos algunos ejemplos. Si quieres saber cuántos átomos de hidrógeno hay en 2,4 moles de átomos de hidrógeno, simplemente haces:
2.4 * 6.022 x 10 ^ 23 = 14.45 x 10 ^ 23 átomos de hidrógeno
A la inversa, si sabes que tienes 75.3 x 10 ^ 23 moléculas de agua, puedes calcular la cantidad de moles de la siguiente manera:
75.3 x 10 ^ 23 / 6.022 x 10 ^ 23 = 12.5 moles de agua
Para unir todo en un gran ejemplo, digamos que tienes 4 moles de gas oxígeno (O2) y quieres saber cuántos átomos de oxígeno hay. Primero, debes convertir la cantidad de moléculas de O2 que tienes usando el número de Avogadro, como antes:
4 * 6.022 x 10 ^ 23 = 24.1 moléculas de O2
Luego, multiplica por la cantidad de átomos de oxígeno en cada molécula de gas de oxígeno. La fórmula molecular (O2) nos dice que hay 2. Por lo tanto:
24.1 moléculas de O2 * 2 = 48.2 átomos de oxígeno en 4 moles de O2
Como cálculo de bonificación final, puede convertir entre moles y masa. En la tabla periódica, cada elemento tiene una masa atómica escrita al lado; La masa atómica del hidrógeno es 1.01. Este número significa dos cosas. Primero, te dice la masa de un solo átomo. En este caso, la masa promedio de un átomo de hidrógeno es 1.01 unidades de masa atómica (u) o Daltons (Da). Más importante aún, sin embargo, este 1.01 también te dice la masa de 1 mol de átomos de hidrógeno en gramos. Esto hace que la conversión de masa a moles sea muy fácil porque cada elemento en la tabla periódica le da su propia conversión específica.
Si tienes 2 moles de átomos de hidrógeno, puedes multiplicar por 1.01 g / mol y descubrir que tendría una masa de 2.02 gramos. Si tienes 70.9 gramos de átomos de cloro, puedes dividir por el número de 35.45 g / mol que encontrarás junto a Cl en la tabla periódica para descubrir que tienes exactamente 2.0 moles de átomos de cloro.