Cálculo de la masa molecular: métodos y fórmulas para determinar la masa de una molécula

Mariam Letizia Reyes Rey abril 26, 2023 6 min de lectura

Si eres estudiante o profesional de la química, es probable que hayas escuchado el término «masa molecular» en más de una ocasión. La masa molecular es una propiedad física que se utiliza para determinar la cantidad de átomos que hay en una molécula y su peso relativo en comparación con el átomo de carbono-12. En este artículo, analizaremos en detalle qué es la masa molecular, por qué es importante calcularla y cuáles son los métodos y fórmulas para hacerlo.

¿Qué es la masa molecular?

La masa molecular es la suma de las masas de los átomos que forman una molécula. En otras palabras, es la masa total de una molécula en unidades de masa atómica (u). La masa molecular se representa con la letra «M» y se expresa en gramos por mol (g/mol).

Definición de masa molecular

La masa molecular se define como la suma de las masas atómicas de todos los átomos que componen una molécula. Por ejemplo, la masa molecular del agua (H2O) es de 18,02 g/mol. Esto se debe a que la molécula de agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno con una masa atómica de 1,01 u cada uno y un átomo de oxígeno con una masa atómica de 16 u.

Diferencia entre masa molecular y peso molecular

Es importante destacar que la masa molecular y el peso molecular no son lo mismo. El peso molecular es la masa de una molécula expresada en unidades de masa molecular (daltons) y se utiliza en biología y bioquímica. Por otro lado, la masa molecular se utiliza en química y se expresa en gramos por mol.

¿Por qué es importante calcular la masa molecular?

Calcular la masa molecular es importante en química, ya que nos permite conocer la cantidad de átomos que hay en una molécula y su peso relativo en comparación con el átomo de carbono-12. Esto es fundamental para determinar las propiedades físicas y químicas de una sustancia, como su punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad, reactividad química, entre otras.

Métodos para calcular la masa molecular

Existen varios métodos para calcular la masa molecular de una molécula. A continuación, se describen dos de los más comunes:

Método de la suma de masas atómicas

Este método consiste en sumar las masas atómicas de todos los átomos que forman una molécula. Por ejemplo, si queremos calcular la masa molecular del dióxido de carbono (CO2), debemos sumar la masa atómica del carbono (12 u) y la masa atómica del oxígeno (16 u) multiplicada por dos (ya que hay dos átomos de oxígeno en la molécula). La masa molecular del CO2 es, por lo tanto, de 44 g/mol.

Método del espectrómetro de masas

Este método se utiliza para determinar la masa molecular de sustancias más complejas. Consiste en medir la relación entre la carga y la masa de las partículas de la sustancia en cuestión utilizando un espectrómetro de masas. Esta técnica es muy precisa y se utiliza ampliamente en la investigación científica.

Fórmulas para calcular la masa molecular

A continuación, se presentan las fórmulas para calcular la masa molecular de un compuesto covalente y un compuesto iónico:

Fórmula para calcular la masa molecular de un compuesto covalente

Para calcular la masa molecular de un compuesto covalente, se suman las masas atómicas de todos los átomos que forman la molécula. Por ejemplo, para calcular la masa molecular del metano (CH4), debemos sumar la masa atómica del carbono (12 u) y la masa atómica del hidrógeno (1,01 u) multiplicada por cuatro (ya que hay cuatro átomos de hidrógeno en la molécula). La masa molecular del metano es, por lo tanto, de 16,04 g/mol.

Fórmula para calcular la masa molecular de un compuesto iónico

Para calcular la masa molecular de un compuesto iónico, se suman las masas atómicas de los iones que forman la sustancia. Por ejemplo, para calcular la masa molecular del cloruro de sodio (NaCl), debemos sumar la masa atómica del sodio (23 u) y la masa atómica del cloro (35,5 u). La masa molecular del NaCl es, por lo tanto, de 58,5 g/mol.

Errores comunes al calcular la masa molecular

Uno de los errores más comunes al calcular la masa molecular es no tener en cuenta la presencia de isótopos en los átomos que forman la molécula. Los isótopos son átomos que tienen el mismo número de protones pero diferentes números de neutrones. Por lo tanto, tienen diferentes masas atómicas. Si no se tiene en cuenta la presencia de isótopos, se puede obtener una masa molecular incorrecta.

Aplicaciones de la masa molecular en la química

La masa molecular tiene múltiples aplicaciones en la química. Por ejemplo, se utiliza para determinar las dosis de medicamentos, para calcular la cantidad de una sustancia que se necesita para una reacción química, para identificar sustancias desconocidas, entre otras.

Conclusión

La masa molecular es una propiedad física fundamental en química que nos permite conocer la cantidad de átomos que hay en una molécula y su peso relativo en comparación con el átomo de carbono-12. En este artículo, hemos analizado qué es la masa molecular, por qué es importante calcularla y cuáles son los métodos y fórmulas para hacerlo.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la masa molecular de un compuesto orgánico?

Para calcular la masa molecular de un compuesto orgánico, se suman las masas atómicas de todos los átomos que forman la molécula.

¿Qué es la masa molar y cómo se relaciona con la masa molecular?

La masa molar es la masa de una molécula expresada en gramos por mol. La masa molar es igual a la masa molecular en unidades de gramos por mol.

¿Cuál es la importancia de la masa molecular en la industria farmacéutica?

La masa molecular es importante en la industria farmacéutica porque permite determinar la dosis adecuada de un medicamento y su eficacia en el tratamiento de una enfermedad.

¿Qué es la masa atómica y cómo se relaciona con la masa molecular?

La masa atómica es la masa de un átomo expresada en unidades de masa atómica (u). La masa molecular es la suma de las masas atómicas de todos los átomos que forman una molécula.