Question

Halle la masa atómica relativa de calcio en el

óxido de calcio Ca O si su composición porcentual

es 71.48% de calcio y 28.51% de oxígeno.

RESPUESTA: 40.08 g Ca​

Answer 1

Respuesta:

junto confiable de masas atómicas relativas.

De esta manera, la pregunta que debemos resolver no es: ¿cuántos átomos tiene 1g de hidrógeno? sino ¿cómo podemos estar seguros que éstos son los mismos que los contenidos en 12g de carbono?

Afortunadamente esta pregunta puede demostrarse fácilmente tanto en el laboratorio como en el salón de clase. La analogía que se desarrolla a continuación nos permitirá ilustrar cómo, una vez establecida una escala de masas relativas, el concepto de mol queda implícito al expresar esta masa relativa en una unidad de masa distinta.

 

La analogía

En el salón de clase: La idea central es pedirle a los alumnos se imaginen que trabajan en un taller, en el cual cuentan con una balanza de dos platos, así como con una variedad de objetos como clavos, tornillos, tuercas y rondanas, tales que todos los elementos dentro de cada uno de estos grupos de objetos sean iguales, en particular que tengan la misma masa, pero diferente de aquella de los elementos de otro grupo; es decir, todos los tornillos tienen la misma masa, pero la de un tornillo es diferente que la de una tuerca, que es a su vez diferente de la de un clavo, etc.

 

Descripción de la estrategia

Empleando la balanza de dos platos, es posible establecer la masa relativa de los objetos en el taller con el siguiente procedimiento:

• Primero debemos decidir cuál de los objetos habremos de emplear como estándar. En nuestro experimento imaginario usaremos al objeto de menor masa como nuestra unidad de medida —es importante mencionar que no importa cuál objeto se seleccione como estándar, los resultados serán equivalentes, pero a fin de mantener la analogía lo más cercana a la tabla periódica es conveniente usar aquel que se considere como el de menor masa.

• Nuestro experimento imaginario requiere que en uno de los platos de la balanza se coloque un puñado de tuercas mientras que en el otro se coloquen tantos clavos como sean necesarios para equilibrar la balanza. Dado que la masa de una tuerca es diferente de la de un clavo, el número de objetos en cada plato de la balanza necesariamente es distinto.

• Una vez hecho lo anterior, se pide a los alumnos que sugieran el número de objetos que hay en cada plato de la balanza. Los alumnos propondrán números como: 38 tuercas se equilibran con 175 clavos, 60 tornillos se equilibran con 1 530 clavos, etc.

• Una vez establecidos estos números se podrán calcular las masas relativas de todos los objetos del taller, por ejemplo: 175 clavos / 38 tuercas = 4.6 clavos / 1 tuerca; es decir, que la masa de una tuerca equivale a la de 4.6 clavos o lo que es lo mismo la masa de 1 tuerca es de 4.6 "clavones" o 4.6 c (donde esta unidad de masa: "clavón" la abreviamos como "c"). Un ejemplo de resultados se ilustra en la tabla 1.

Con el "clavón" como unidad de masa podemos calcular ahora la masa que tendría un ensamblaje (arreglo), formado por un tornillo, tres rondanas y una tuerca:

25.5 c + 3(8.75) + 4.6 c = 56.35 c

Una vez establecida la masa relativa de los objetos de estudio (en este ejemplo: 1 clavo = 1c, 1 tornillo = 25.5 c y 1 tuerca = 4.6 c) se les pide a los alumnos que calculen el número de objetos contenidos en cada uno de los siguientes lotes:

• 1 kg de clavos.

• 4.6 kg de tuercas.

• 25.5 kg de tornillos.

• 8.75 kg de rondanas.

• 56.35 kg de ensamblajes o arreglos (cada uno de ellos formado por un tornillo, tres rondanas y una tuerca).

Los alumnos rápidamente advierten que es imposible realizar este cálculo si no se conoce la masa de un clavo.

Se les pide entonces que formen equipos de tres o cuatro a los que se les sugiere que estimen la masa en gramos (o miligramos) de un clavo y con ella calculen la cantidad de objetos contenidos en las cantidades indicadas anteriormente.

Cuando cada equipo anota sus resultados en el pizarrón es claro que independientemente de la masa que cada equipo haya asignado al clavo, la cantidad de tuercas contenidas en 4.6 kg de éstas es la misma cantidad que los tornillos contenidos en 25.5 kg de éstos. En la tabla 2 se ejemplifican los resultados.

Claramente el número de objetos es constante en cada equipo, pero diferente del obtenido por los otros equipos, pues depende de la masa que cada uno de ellos haya asignado al clavo. Además, puede notarse que entre menor sea la masa asignada al clavo de referencia, la cantidad de objetos calculados por cada equipo será mayor —si la masa del clavo es de 1 g,56.35 kg de ensamblajes contienen 1×103 de éstos, mientras que si la masa asignada al clavo es de 1.5 mg, 56.35 kg de ensamblajes contienen 6.66 ×

Explicación: