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El mol, la masa molar y el número de Avogadro – contar partículas pesando

QuímicaEstructura atómica y tabla periódicaEdades 15–16

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Coloca dos muestras en una balanza (elementos, agua, sal de mesa, caliza, azúcar), compara masas iguales o cantidades iguales en moles y arrastra el deslizador. La simulación calcula la masa molar a partir de la fórmula, la cantidad n = m/M y el número de partículas N = n × Nₐ. Las lupas muestran la proporción de partículas, la balanza se inclina cuando las masas difieren, y una escala logarítmica con comparaciones (granos de arena, contar, una pila de papel) muestra lo enorme que es el número de Avogadro.

Lección: El mol, la masa molar y la constante de Avogadro

Qué muestra

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene exactamente 6,02214076 × 10²³ partículas, la constante de Avogadro. Como la masa molar en g/mol tiene el mismo valor que la masa de una partícula en unidades de masa atómica, una balanza puede contar átomos: 12,01 g de carbono y 18,02 g de agua contienen cada uno unas 6,02 × 10²³ partículas. La simulación suma las masas atómicas relativas de una fórmula para obtener M y luego usa n = m/M y N = n × Nₐ. Masas iguales de sustancias distintas tienen distinto número de partículas; cantidades iguales en moles tienen el mismo número, pero distinta masa.

Cómo usarla

Elige la Sustancia A y la Sustancia B y luego Misma masa o Misma cantidad (mol) en Comparar. Arrastra el deslizador, o arrastra de lado sobre la balanza, y observa los platillos, las lupas y la tabla. Lee cómo se obtiene la masa molar a partir de la fórmula. En Imagina el número de A, cambia de comparación para sentir el tamaño del número de Avogadro.

Parámetros que puedes cambiar

  • Sustancia A Carbono (grafito) – C, Aluminio – Al, Hierro – Fe, Cobre – Cu, Plata – Ag, Oro – Au, Agua – H₂O, Sal de mesa – NaCl, Caliza – CaCO₃, Azúcar de mesa – C₁₂H₂₂O₁₁
  • Sustancia B Carbono (grafito) – C, Aluminio – Al, Hierro – Fe, Cobre – Cu, Plata – Ag, Oro – Au, Agua – H₂O, Sal de mesa – NaCl, Caliza – CaCO₃, Azúcar de mesa – C₁₂H₂₂O₁₁
  • Comparar las dos muestras Misma masa, Misma cantidad (mol)
  • Masa de cada muestra (al comparar masas iguales) 1–200 g
  • Cantidad de cada muestra (al comparar cantidades iguales) 0,05–5 mol
  • Imaginar el número de partículas Arena sobre la tierra firme, Contar una a una, Pila de papel

Preguntas para explorar

  1. ¿Contienen 12 g de carbono y 12 g de cobre el mismo número de átomos? ¿Cuál tiene más y cuántas veces más?
  2. ¿Por qué se inclina la balanza con 1 mol de agua y 1 mol de sacarosa si ambas tienen el mismo número de moléculas?
  3. ¿Cuál es la masa molar del CaCO₃ según las masas atómicas relativas, y coincide con la simulación?

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