¿Que es peso atómico, y peso molecular, como se determina?

 ¿Que es el peso atómico?

Es la masa promedio de los átomos de un elemento en una muestra natural. Se expresa en unidades de masa atómica (U) la cual es una medida estándar de masa que equivale a la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.

Aproximadamente el 98% del carbono en todo el punto es "C-12"carbono-12, un 1,11% de "C-13"carbono-13, el "C-14"carbono-14 es un isotopo radiactivo utilizado para medir la antigüedad de restos orgánicos.

¿Como se calcula?

Primeramente debe calcularse la masa atómica del isotopo, que es la suma del números de protones y neutrones que posee determinado átomo, sin tomar en cuenta el numero de electrones que posee, ya que su masa es insignificante en comparación con la de los protones y neutrones.

Se hace lo mismo con cada isotopo del mismo elemento. Luego, conociendo su abundancia natural, se calcula una masa atómica promedio ponderado de todos los isotopos sumando el producto "m.A" (m=masa atómica, y "A" a la abundancia dividida entre 100).

Por ejemplo:

Supóngase que se tiene un cumulo de átomos de hierro donde el 93% de ellos son 56 Fe, mientras que el 5% son 54Fe y los 2% restante son 57Fe. Las masas atómicas ya están en la parte superior izquierda de los símbolos químicos. Calculando entonces:

56 (0.93) + 54 (0.05) + 57 (0.02) =55,92 g/mol átomos Fe

En ese cúmulo, el hierro tiene un peso atómico de 55,92. Pero, ¿qué hay del resto del todo el planeta Tierra o el resto del Universo? En el cúmulo apenas hay tres isótopos, cuyas abundancias cambian si se toma en consideración la Tierra, donde habrá más isótopos disponibles, y los cálculos se tornan más complicados.

¿Que es peso molecular?

El peso molecular, también llamado masa molecular, es la suma de las masas atómicas de los átomos que componen una molécula, medida en unidades de masa atómica (u.m.a.). Este concepto es crucial en química porque permite comprender la masa de una molécula completa, lo que facilita su uso en cálculos estequiométricos y en la preparación de compuestos químicos. A diferencia del peso atómico, que se refiere a un solo elemento, el peso molecular considera la combinación de elementos que forman una sustancia específica. Esto es fundamental en la determinación de propiedades químicas y físicas de los compuestos, como la densidad, la reactividad y la energía liberada o absorbida en reacciones químicas.

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¿Cómo se determina el peso molecular?

Para calcular el peso molecular de una molécula, se siguen los siguientes pasos:

1. Identificar los elementos y sus cantidades en la molécula:
   Cada molécula tiene una fórmula química que indica el tipo y el número de átomos que contiene. Por ejemplo, en el dióxido de carbono ($CO_2$), hay un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno.

2. Consultar los pesos atómicos:
   Los pesos atómicos de los elementos están tabulados en la tabla periódica. Estos valores representan el promedio ponderado de las masas de los isótopos naturales del elemento.

3. Realizar el cálculo:
   Multiplica el peso atómico de cada elemento por el número de átomos de ese elemento en la molécula. Luego, suma los resultados para obtener el peso molecular total.

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Ejemplo: Molécula de dióxido de carbono ($C$$O_{}$$2_{}$)

1. Identificación:

   • Carbono ($C$): 1 átomo.
   • Oxígeno ($O$): 2 átomos.

2. Pesos atómicos:

   • Carbono: 12.011 u.m.a.
   • Oxígeno: 15.999 u.m.a.

3. Cálculo:

   $$\text{Peso molecular} = (1 \times 12.011) + (2 \times 15.999) = 12.011 + 31.998 = 44.009 \, \text{u.m.a.}$$

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Importancia del peso molecular

El peso molecular tiene aplicaciones prácticas en:

• Preparación de soluciones químicas: Permite calcular las cantidades exactas necesarias para obtener una concentración específica. Por ejemplo, para preparar una solución de 1 molar (1M), se utiliza el peso molecular del compuesto en gramos por litro de solución.
• Química analítica: Se utiliza para determinar la cantidad de reactivos o productos en una reacción.
• Estudios bioquímicos: En biología molecular, el peso molecular de proteínas y ADN ayuda a comprender sus estructuras y funciones.
• Control de calidad industrial: Ayuda a verificar la composición y propiedades de materiales químicos, como polímeros y medicamentos.