viernes, 25 de febrero de 2011

EL MOL, MEDIDA DE CANTIDAD. SEPARAR EL GRANO DE LA PAJA




Aún hoy en día la fanega y el celemín son usados en Quintanilla del Agua como medidas de superficie y de cantidad. Otras medidas, quizás, ya han sido olvidadas, como la arroba -no el signo informático anglosajón que significa "at", sino la antigua unidad de masa del sistema castellano-. Trataré de separar, hasta donde mi ciencia alcanza, el grano de la paja e ilustrar el asunto -he pensado en la beldadora que muestra la foto.

En aras de garantizar la uniformidad y permanencia de las unidades de medida se creó un Sistema Internacional de Medidas (SI). Por este motivo el Sistema Métrico Decimal apareció con la Revolución Francesa y se adoptó en 1795. Las siete unidades básicas de este sistema son: el metro (diezminollésima de la cuarta parte...), el Kilogramo, el segundo, el amperio, el grado Kelvin, la candela y el mol.

Nótese que la cantidad de cualquier sustancia, sean átomos, moléculas, iones..., se mide en moles. Una unidad de masa atómica es la suma de protones mas neutrones que componen el núcleo de esa sustancia. Y como es dificil medir la masa de un átomo en gramos, es por lo que se ha usado, como patrón de referencia, el mol de Hidrógeno que es el elemento químico mas ligero (su masa atómica es 1 gr/mol). Es decir, prácticamente es la masa de un protón (el hidrógeno tiene un protón y un neutrón en su nucleo). De esta forma, un mol de hidrógeno (1 gr/mol de hidrógeno) contiene (6,022) x (10 elevado a 23) átomos de hidrógeno. Este número es el llamado NUMERO DE AVOGADRO.

Entonces... ¿Qué es un MOL?
Un MOL de cualquier sustancia será la cantidad de materia o sustancia que hay en el número de Avogadro de átomos que componen esa sustancia.

Veamos un ejemplo para la práctica. Para conocer los niveles de determinadas sustancias en sangre (bilirrubina, dopamina, glucosa, plomo...) las cantidades especificadas se expresan generalmente en unidades usuales en Estados Unidos (unidades US); así, la plumbemia (plomo en sangre) se mide en microgramos por decilitro. Se aceptan niveles de plumbemia normales en adultos hasta 25 microgramos por decilitro. Pero esta no es una medida del Sistema Internacional para determinar la cantidad del elemento. Por este motivo la determinación en el laboratorio se hace considerando una cifra de normalidad de hasta 1207 nanomoles/Litro.

¿Cómo seremos capaces de pasar, entonces, de moles a gramos, o mejor, de 1207 nanomoles/Litro a 25 microgramos/decilitro?

Deberíamos proceder como sigue:
1207nmol/L / (10 elevado a 9) = (1,207) x (10 a la -7) mol/L. x 207 gr/mol (peso atómico del plomo) = (2,5) x (10 a la -5) gr/L, que x (10 a la 6) = 250 microgramos/Litro = 25 microgramos/decilitro.
También debe notarse que 1 parte por millón de plomo (ppm) será 1 microgramo de Pb por gr de disolvente.

¿Y cuantos gr hay en 5 moles de H2O?

La masa molecular de 1 mol de agua es: (H2)= 1,01 x 2= 2,02 gr + (O)= 16 x 1= 16 gr;
2,02 + 16 = 18,02 gr/mol; 18,02 x 5 moles= 90,1 gr hay en 5 moles de agua.

Actualmente solo se habla de masas molares, pero como había elementos que reaccionaban según su valencia también se han usado y se usan pesos equivalentes. En este caso hay que decir de qué reacción se trata: en reacciones acido base, un mol de ácido es el número de protones H(+)que actúan; y en un mol de base será el número de OH(-). En reacciones redox, un mol es el número de electrones que se ganan o se pierden.
De esta forma, molaridad se refiere a moles de soluto/litro de disolvente y normalidad a equivalentes de sustancia/litro de disolvente.
Un mol de ácido sulfúrico (H2SO4)= 2 eq-gr(equivalentes/gramo)de ácido sulfúrico, porque actúa como 2(H+). Así, una molaridad 0,05 de ácido sulfúrico 0,05(M)equivaldrá a una concentración normal de 0,1(N).

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