CANTIDAD DE SUSTANCIA Y MASA MOLAR

CANTIDAD DE SUSTANCIA Y MASA MOLAR.

La materia está formada por partículas: átomos, moléculas, iones, protones, neutrones, etc. Estas partículas no pueden contarse directamente y por eso se llega al concepto de cantidad de sustancia o cantidad química que nos permite trabajar a escala macroscópica.

La cantidad de sustancia es una de las magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades y la I.U.P.A.C. (sigla en inglés de la“Unión Internacional de Química Pura y Aplicada”) la define como una magnitud proporcional al número de entidades elementales especificadas por una fórmula química de las cuales la sustancia está compuesta. El símbolo de cantidad de sustancia es n y la unidad es el mol que se representa por la propia palabra mol.

El término mol fue introducido en 1886 por Wilhelm Ostward (químico alemán, 1853-1932) y deriva de la palabra “mole” que en latín significa pila, montón. El mol: es la cantidad de sustancia que tiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 Kg (12 g) de ¹²C. Las entidades elementales deben especificarse.

La pregunta que surge es: ¿cuántos átomos hay en 12 g de ¹²C? Experimentalmente se ha demostrado que en 12 g de ¹²C hay 6,02x10²³ átomos, 602.000.000.000.000.000.000.000, seiscientos dos mil trillones de átomos.

Dicho número es una constante universal, llamada constante de Avogadro (cuyo valor actualizado es: 6,0221367x10²³ mol^-1) en honor al destacado químico y físico italiano que en 1811 enunció la hipótesis que lleva su nombre y que establece: “volúmenes iguales de gases diferentes, medidos en las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas”. Avogadro nunca conoció el valor de esta constante dado que fue determinado después de su muerte. Un mol de cualquier gas (considerando comportamiento ideal) a 1 atm de presión y a 0°C ocupa 22,4 litros.

Resumiendo esta parte del presente trabajo y a modo de ejemplos: en 1 mol de H₂0 hay 6,02x10²³ moléculas de agua; en 1 mol de electrones hay 6,02x10²³ de dichas partículas; en 1 mol de Na⁺¹ hay 6,02x10²³ de estos iones...

Por otro lado, dado que no existe un instrumento que pueda medir la cantidad de sustancia, ésta se relaciona con la masa que si se puede medir. La masa de un átomo o de una molécula se mide en una unidad llamada uma: unidad de masa atómica. La masa de 1 mol de átomos de un elemento químico se denomina masa molar atómica y se representa por la letra M_a (siendo a: el símbolo del elemento químico en cuestión). La masa de 1 mol de moléculas se denomina masa molar molecular y se representa de manera análoga a la anterior (siendo a en este caso: la fórmula molecular de la sustancia en cuestión). De manera similar se define masa molar para cualquier sustancia.

En la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, está el dato de la masa atómica (o peso atómico) expresado en umas de cada elemento químico, y a la vez se corresponde con la masa molar atómica (masa de 1 mol de átomos) expresado en gramos/mol (la masa atómica expresada en umas y la masa molar expresada en gramos/mol son numéricamente iguales).

Para calcular la masa molar molecular de una sustancia sólo hay que sumar las masas molares atómicas (datos extraídos de la Tabla Periódica) de los elementos químicos que forman la sustancia, considerando la atomicidad (el resultado se expresa en g/mol),

Ejemplos de cálculos de masa molar.

a) NaCl (cloruro de sodio)

M_NaCl= M_Na + M_Cl= 23 g/mol + 35,5 g/mol= 58,5 g/mol

b) Óxido de Calcio, CaO

M_CaO = M_Ca + M_O = 1x40g/mol + 1x16g/mol = 56g/mol.

c) Bicarbonato de Sodio, NaHCO₃

M= 1xM_Na + 1xM_H + 1xM_C + 3xM_O = 1x23g/mol + 1x1g/mol + 1x12g/mol + 3x16g/mol = 84g/mol

Nota: en todos los casos se han aproximado los valores de masas atómicas extraídos de tablas. 

CARACTERÍSTICAS ESTADOS SÓLIDO, LÍQUIDO Y GASEOSO.

estados fundamentales de la materia

Los sistemas materiales los podemos encontrar en diferentes estados de agregación dependiendo de la temperatura y de la presión. Por otro lado cada estado de agregación reúne determinadas características que lo identifican como tal. 

Dichas características las podemos analizar desde tres niveles interrelacionados: nivel macroscópico (a simple vista), nivel corpuscular (interacciones entre partículas) y nivel simbólico (representación o modelo).

 CARACTERÍSTICAS DE CADA ESTADO: NIVEL MACROSCÓPICO

  

Característica	Estado Sólido	Estado Líquido	Estado Gaseoso
Forma	Propia	Adopta la del recipiente	Adopta la del recipiente
Volumen	Propio	Propio	Ocupa todo el espacio disponible.
Compresibilidad	No es compresible	Poco compresible	Fácilmente compresible
Dilatación Térmica	Muy baja.	Intermedio   entre S y G	Experimenta gran dilatación

CARACTERÍSTICAS DE CADA ESTADO: NIVEL MiCROSCÓPICO

  

Característica de las partículas	Estado Sólido	Estado Líquido	Estado Gaseoso
Distribución.	Muy juntas.	Más separadas que en el sólido y pueden formar grupos.	Muy separadas.
Espacios vacíos.	Mínimo posible.	Intermedio entre sólido y gaseoso.	Grande: mucho espacio vacío comparado con el tamaño de las partículas.
Fuerzas de cohesión (que las mantienen unidas)	Intensas: las partículas están fuertemente unidas unas a otras.	Intermedias entre sólido y gaseoso.	Muy pequeñas: las partículas se atraen poco entre sí.
Movimiento.	Vibran y rotan en su lugar.	Vibran, rotan y se trasladan.	Libertad de movimiento.

  

REPRESENTACIÓN DE LOS ESTADOS GASEOSO, LÍQUIDO Y SÓLIDO.

Un modelo en ciencia es un conjunto de ideas y principios que ayudan a explicar ciertos fenómenos o procesos. Además de ser explicativo, un modelo científico es predictivo y se construye según el contexto y los conocimientos científicos y el avance tecnológico que se tenga en una época determinada. El modelo discontinuo de la materia, basado en que la materia está formada por pequeñas partículas rodeadas de espacios vacíos, nos permite explicar determinados fenómenos relacionados con la composición, las interacciones y transformaciones de la materia y sus estados.

Por lo anterior (y contemplando en particular las características microscópicas) la imagen adjunta nos muestra una representación de los estados gaseoso, líquido y sólido (siendo el primero la figura de la izquierda, el sólido ubicado a la derecha y en el centro el estado líquido).

REPRESENTACIÓN DE LOS CAMBIOS DE ESTADOS 

Los cambios de estados son ejemplos de cambios físicos: procesos reversibles en los cuales se mantiene la identidad o naturaleza de la sustancia involucrada. 

La imagen adjunta nos muestra la representación de los principales cambios de estados y sus nombres. 

Por último en la representación dada, observamos que las figuras contienen la misma cantidad de puntos indicando así que en cada estado hay la misma cantidad de partículas. Lo anterior se debe a que en los cambios de estados se cumple la Ley de Conservación de la Masa o Ley de Lavoisier (llamada así en honor al científico francés Antoine-Laurent de  Lavoisier, 1743-1794, considerado “el padre de la química moderna”). Dicha ley se puede enunciar de varias maneras (por ejemplo “la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma”) e implica que en un cambio físico la cantidad de átomos de los elementos químicos participantes se mantiene constante.

ELEMENTOS QUÍMICOS EN EL CUERPO HUMANO

Elemento	%	Elemento	%	Elemento	%	Elemento	%	Elemento	%
0	65	K	0,4	Fe	0,1	Sn	-	Va	-
C	18,5	S	0,3	Al	-	F	-	Zn	-
H	9,5	Na	0,2	B	-	Mn	-
N	3,2	Cl	0,2	Cr	-	Mo	-
Ca	1,5	Mg	0,1	Co	-	Se	-
P	1,0	I	0,1	Cu	-	Si	-

Conocer los elementos químicos que componen el cuerpo humano es importante ya que nos ayuda a comprender su funcionamiento, sus mecanismos fisiológicos, las interacciones que ocurren en el organismo, etc, y también, en función de lo anterior, nos brinda una idea de las necesidades que debemos cubrir a través de lo que ingerimos, qué alimentos necesitamos para que el organismo funcione adecuadamente, qué ocurre cuando hay déficit de elementos químicos...

En un adulto normal (sano) de 70 Kg unos 26 elementos químicos son fundamentales y necesarios para sostener la vida humana ya que componen mayoritariamente el cuerpo humano como indica la siguiente tabla:

Los elementos químicos más abundantes son: oxígeno (presente en el agua y en moléculas orgánicas y necesario para la respiración), carbono (presente en todas las moléculas orgánicas), hidrógeno (presente en el agua, nutrientes, moléculas orgánicas y desempeña una importante función cuando está como ion en la acidez), nitrógeno (presente en proteínas y ácidos nucleicos) y calcio. 

El 63% de todos los átomos del cuerpo son de H, 25% de O, 10% de C y 1,4 de N. La mayor parte de estos átomos están presentes en compuestos orgánicos como los carbohidratos, proteínas, lípidos, etc. 
El Ca es un elemento estructural importante en dientes y huesos e interviene en la transmisión de los impulsos nerviosos, la contracción muscular y la coagulación de la sangre. 
El fósforo es muy importante en las estructuras óseas y es parte de las moléculas de ATP importante fuente de energía de las células. 
Algunos elementos químicos (en la tabla anterior: Al inclusive y siguientes; estos elementos están en concentraciones mínimas y en conjunto constituyen el 0,1 % de la masa total del cuerpo) están presentes en muy escasa concentración pero cumplen importantes funciones en el organismo y su presencia o deficiencia afectan la salud humana. 

Pirámide de alimentación, algunas fuentes alimenticias y posibles problemas de salud.

La pirámide alimentaria es un gráfico diseñado a fin de indicar en forma simple cuáles son los alimentos que es necesario incluir en la dieta, y en qué medida consumirlos, para lograr una dieta sana y balanceada, una dieta saludable.

La tabla siguiente  nos muestra fuentes alimenticias que nos proporcionan algunos elementos químicos y consecuencias de la deficiencia en el organismo humano de los elementos químicos que se indican.

Nota: no se incluyen en dicha los elementos químicos presentes en mayor proporción (mencionados antes) cuyas fuentes alimenticias son los alimentos ricos en proteínas, carbohidratos, etc. 

Elemento Químico	Fuente	Su deficiencia produce:
Calcio (Ca)	Pescado enlatado, leche, productos lácteos	Raquitismo en niños, osteomalacia  osteoporosis en adultos
Magnesio (Mg)	Pescados y mariscos, granos de cereal, nueces, vegetales de color verde oscuro	Falla cardiaca debida a espasmos
Potasio (K)	Jugo de naranja, plátanos, frutas secas, papas	Funcionamiento nervioso deficiente; ritmo cardiaco irregular; muerte repentina durante el ayuno
Sodio (Na)	Carnes, alimentos procesados con sal, sal de mesa	Jaqueca, debilidad, sed, mala memoria, pérdida del apetito
Cobalto (Co)	Hígado, proteínas animales	Anemia
Cromo (Cr)	Hígado, tejido animal y vegetal	Pérdida de eficiencia de la insulina con la edad
Flúor (F)	Pescados y mariscos, agua potable fluorada	Deterioro dental
Hierro (Fe)	Hígado, carnes, vegetales de hojas verdes, granos enteros	Anemia, cansancio y apatía
Manganeso (Mn)	Hígado, riñón, germen de trigo, legumbres, nueces, té	Pérdida de masa, dermatitis.
Níquel (Ni)	Pescados y mariscos, granos, semillas, frijoles, vegetales	Cirrosis del hígado, falla de los riñones, tensión nerviosa.
Selenio (Se)	Hígado, vísceras, granos, vegetales	Enfermedad de Kashan (una enfermedad cardíaca)
Yodo (I)	Pescados y mariscos, sales yodadas	Bocio
Zinc (Zn)	Hígado, mariscos, carnes, germen de trigo, legumbres	Anemia, crecimiento atrofiado

"EL INTRUSO" POEMA DE DELMIRA AGUSTINI

24 de Octubre: recordando en el aniversario de su nacimiento a Delmira Agustini a través de uno de sus poemas. 

EL INTRUSO 

   Amor, la noche estaba trágica y sollozante 

Cuando tu llave de oro cantó en mi cerradura; 

Luego, la puerta abierta sobre la sombra helante, 

Tu forma fué una mancha de luz y de blancura. 

            Todo aquí lo alumbraron tus ojos de diamante; 

Bebieron en mi copa tus labios de frescura, 

Y descansó en mi almohada tu cabeza fragante; 

Me encantó tu descaro y adoré tu locura. 

Y hoy río si tú ríes, y canto si tú cantas; 

Y si tú duermes duermo como un perro á tus plantas! 

Hoy llevo hasta en mi sombra tu olor de primavera; 

Y tiemblo si tu mano toca la cerradura, 

Y bendigo la noche sollozante y oscura 

Que floreció en mi vida tu boca tempranera! 

Extraído de el libro: "Los Cálices Vacíos"

Algo más sobre Delmira Agustini.

En el seno de una familia burguesa y conservadora, hija de madre argentina y padre uruguayo, nace Delmira el 24 de octubre de 1886. Muy pronto demostró una especial sensibilidad e inteligencia (a los cinco años sabía leer y escribir correctamente, a los diez componía versos y ejecutaba en el piano difíciles partituras) cualidades que fueron muy valoradas por sus progenitores lo que, para algunos, llevó a que aquellos la sobreprotegieran en su formación: pasaba grandes horas ensimismada en el placer de la lectura, la escritura, el piano, creciendo en un ambiente introvertido y callado, con escaso contacto con otros niños, recibiendo clases de francés, música y pintura.

También desde temprana edad demuestra su marcada vocación poética. Sus primeros trabajos serán prosas publicada en revistas de la época como ser: "Rojo y Blanco", "La Alborada".

De 1907 data su primer gran obra: "El libro blanco". Serán publicados posteriormente: "Cantos de la mañana" (1910); "Los cálices vacíos" (1913); y otras póstumas: en 1924 "Obras Completas ( Tomo I, El rosario de Eros, Tomo II, los astros del abismo) y en 1969 es publicada Correspondencia Íntima.

Delmira Agustini fue una de las grandes exponentes de la poesía hispanoamericana del siglo XX, formó parte de la llamada "Generación de 1900" al cual pertenecían escritores tales como Leopoldo Lugones, Julio Herrera y Reissing, Ruben Darío (a quien conoció personalmente y consideró que era su Maestro). Obtuvo el reconocimiento de muchos intelectuales de la época. En suma: se destacó trascendiendo las fronteras de su país por su obra, sus poemas (la mayoría de las veces ambientados en mundos sombríos y atormentados y llenos de belleza, originalidad y lirismo, alternando la realidad y los sueños) y también cabe agregar el hecho no menor, del contexto histórico que le tocó vivir, del hecho de ser mujer y haber encontrado, fruto de su talento, un lugar trascendente dentro de un movimiento artístico "dominado" por los hombres.

Otro rasgo de su vida personal es que la misma está llena de peripecias sentimentales que incluso provocaron su muerte trágica y tempranera. En efecto: luego de un corto matrimonio del cual obtuvo su divorcio, el 6 de Julio de 1914, su ex marido dio muerte a Delmira suicidándose de inmediato.

Reconocimientos y ...

La imagen nos muestra una placa recordatoria ubicada en Montevideo, en la esquina de Eugenio Garzón y Ariel frente a la vivienda que fuera el último domicilio de Delmira Agustini: vivienda que ... no tuvo la "suerte" que se merecía.

La figura de Delmira Agustini en nuestro país es y ha sido valorada desde diversos ámbitos. Prueba de ello es que: actualmente su obra es abordada en cursos de Literatura de la Educación Secundaria; algunas calles y bibliotecas llevan su nombre; desde 1992 es la única mujer cuyos restos mortuorios están en el llamado Panteón Nacional; en reconocimiento a la trayectoria cultural recientemente (Agosto de 2013) se entregaron las primeras medallas correspondientes a los premios (fueron galardonados en esta instancia: Nybia Mariño, Circe Maia, "China" Zorrilla y Daniel Vidart).

Sin embargo, decíamos antes la última vivienda de Delmira Agustini "no corrió con mucha suerte". En efecto: como se dijo vivió en una casa ubicada en Sayago: en la esquina de Eugenio Garzón y Ariel. La imagen a la derecha nos muestra lo que queda de  la casa de Delmira: sólo quedan restos (al lado de la placa recordatoria, del lado de atrás, se pueden apreciar) de una de una fuente que adornaba el jardín. La casa fue destruida y así, una vivienda que debió transformarse en Patrimonio Nacional, "se convirtió" en un "simple" comercio.
Sin duda, otra debió ser la "suerte" de esta vivienda, pero, en fin, estas cosas desafortunadas,  como lo expresa un conocido verso  de una vieja canción: "son cosas que pasan".

16 DE OCTUBRE: DÍA MUNDIAL DE LA ALIMENTACIÓN.

El 16 de Octubre de cada año, se celebra el Día Mundial de la Alimentación, proclamado en 1979 por la Conferencia de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación  (FAO). Su finalidad es concientizar a los pueblos del mundo sobre el problema alimentario mundial y fortalecer la solidaridad en la lucha contra el hambre, la desnutrición y la pobreza.
Si bien para muchos organismos, nacionales e internacionales, Uruguay es uno de los países que ha logrado erradicar el problema del hambre, esta problemática debe formar parte de las preocupaciones y análisis no sólo de "entendidos" en la materia sino de la población en general a los efectos de colaborar en la búsqueda y conquista de una sociedad mejor.

Pirámide Alimenticia

Se trata de una guía que distingue cuatro grupos alimenticios, todos de igual  importancia y que no pueden reemplazarse.
Tus menús diarios deben incluir el número de porciones que se recomienda para tu nivel de actividad física.

Fases alimenticias

Primera fase
Es la base de la pirámide, estos alimentos provienen de granos. Proveen carbohidratos y otros elementos vitales. Aquí se encuentran las pastas, el maíz, los cereales, el arroz, el pan etc. Es preferible que no se consuman en forma refinada. Por ejemplo la harina común blanca es refinada y no tiene el mismo valor nutritivo de la harina integral sin refinar.
Segunda fase
Aquí se encuentran las plantas, los vegetales y las frutas. Son alimentos ricos en fibras, vitaminas y minerales. Se deben de ingerir de 3 a 5 porciones de vegetales cada día y 2 a 4 porciones de frutas. 115
Tercera fase
En este nivel se encuentran dos grupos, la leche y sus derivados y las carnes. Aquí se encuentran alimentos derivados de la leche como el yogurt, la leche y el queso. También se encuentra el grupo de proteínas como la carne de pollo, pescado, frijoles, lentejas, huevos, y nueces. Son alimentos ricos en minerales esenciales como el calcio, el hierro y proteínas. Lo ideal es ingerir de 2 a 3 porciones de estos alimentos al día.
Cuarta fase
La punta de la pirámide, esto significa que de este grupo no debemos consumir mucho. Las grasas, los aceites, los postres y los dulces están aquí. La crema, los refrescos gaseosos (sodas), pasteles, repostería, los aderezos grasosos y bebidas ricas en azúcares. Estos alimentos no proveen casi ningún nutriente a nuestro cuerpo pero son abundantes en calorías.

Celebración año 2013.

En 2013 este día se celebra bajo el lema: "Sistemas alimentarios sostenibles para la seguridad alimentaria y la nutrición"

Sin olvidar que este tema debe ser de constante análisis y preocupación, la celebración de esta jornada ayuda a incrementar la comprensión de los problemas y las soluciones en la lucha contra el hambre.
Las cifras nos muestran una realidad mundial alarmante: hoy día cerca de 842 millones de personas en el mundo sufren desnutrición crónica. Y como lo señala la FAO en parte se debe a los modelos aplicados en diferentes países que además de no mitigar el problema y de engendrar injusticia social, estos "modelos insostenibles de desarrollo están degradando el ambiente natural, amenazando a los ecosistemas y la biodiversidad que serán necesarios para nuestro abastecimiento futuro de alimentos”.
Un sistema alimentario está formado por el entorno, las personas, las instituciones y los procesos mediante los cuales se producen, elaboran y llevan hasta el consumidor los productos agrícolas.
Todos los aspectos del sistema alimentario influyen en la disponibilidad y accesibilidad final de alimentos variados y nutritivos y en la capacidad de los consumidores de elegir dietas saludables. En consecuencia, las políticas y las intervenciones relacionadas con los sistemas alimentarios deberían diseñarse con la nutrición como objetivo principal. Las medidas a adoptar deben por tanto integrar y complementar aspectos no solo concernientes a la agricultura y al sistema alimentario: también involucran los recursos naturales, la sanidad pública, la educación, salud, políticas sociales, etc. 

Además en un mundo globalizado se deben tener en cuenta no sólo el ámbito nacional sino también los factores regionales e internacionales que influyen.