QUÍMICA · FÓRMULAS Y CÁLCULOS
Para calcular a partir de una fórmula, cuenta los átomos de cada elemento, multiplica por su masa atómica relativa y suma. En H₂O: 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015.
La unidad depende de qué estás expresando. El peso molecular o masa molecular relativa, Mᵣ, no tiene unidad. La masa molar, M, se expresa habitualmente en g/mol y permite pasar de moles a gramos. En estos ejercicios sus valores numéricos coinciden a la precisión utilizada.
Usamos los valores de la tabla de masas atómicas relativas. Las sumas conservan cifras para seguir la cuenta; las masas molares finales se muestran aproximadas a dos decimales. No son valores exactos ni una declaración de incertidumbre experimental.
EJEMPLO 01
H₂SO₄ · M ≈ 98,07 g/mol
Recuento: 2 H, 1 S, 4 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 98,072
El 2 multiplica al H y el 4 al O. El azufre, sin subíndice escrito, cuenta una vez. La masa molar corresponde a H₂SO₄, no a una disolución de concentración desconocida.
EJEMPLO 02
H₂SO₃ · M ≈ 82,07 g/mol
Recuento: 2 H, 1 S, 3 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 82,073
Esta suma corresponde formalmente a H₂SO₃. Las disoluciones llamadas ácido sulfuroso contienen SO₂ disuelto y especies en equilibrio; el cálculo no implica disponer de H₂SO₃ anhidro puro y estable.
EJEMPLO 03
HCl · M ≈ 36,46 g/mol
Recuento: 1 H, 1 Cl.
Aportaciones a la suma:
Suma = 36,458
HCl es cloruro de hidrógeno; su disolución acuosa se llama ácido clorhídrico. Este valor no es la masa molar de toda la disolución.
EJEMPLO 04
HNO₃ · M ≈ 63,01 g/mol
Recuento: 1 H, 1 N, 3 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 63,012
Solo el oxígeno lleva subíndice 3. Multiplicar también H y N por tres daría una composición distinta.
EJEMPLO 05
H₃PO₄ · M ≈ 97,99 g/mol
Recuento: 3 H, 1 P, 4 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 97,994
El fósforo cuenta una vez. Conviene mantener cifras durante la suma y redondear el resultado al final.
EJEMPLO 06
HBr · M ≈ 80,91 g/mol
Recuento: 1 H, 1 Br.
Aportaciones a la suma:
Suma = 80,912
Br es un único símbolo, el del bromo. La fórmula tiene un H y un Br; ácido bromhídrico designa su disolución acuosa.
EJEMPLO 07
H₂S · M ≈ 34,08 g/mol
Recuento: 2 H, 1 S.
Aportaciones a la suma:
Suma = 34,076
El 2 afecta al hidrógeno. El nombre ácido sulfhídrico se emplea para la disolución acuosa; la suma usa la fórmula del soluto H₂S.
EJEMPLO 08
NaOH · M ≈ 40,00 g/mol
Recuento: 1 Na, 1 O, 1 H.
Aportaciones a la suma:
Suma = 39,997
NaOH es un compuesto iónico: la suma es una masa fórmula, no la masa de una molécula aislada del cristal. Na⁺ y OH⁻ compensan sus cargas.
EJEMPLO 09
Ca(OH)₂ · M ≈ 74,09 g/mol
Recuento: 1 Ca, 2 O, 2 H.
Aportaciones a la suma:
Suma = 74,092
El 2 situado fuera del paréntesis multiplica tanto O como H. Hay un Ca²⁺ y dos OH⁻ por unidad de fórmula.
EJEMPLO 10
KOH · M ≈ 56,11 g/mol
Recuento: 1 K, 1 O, 1 H.
Aportaciones a la suma:
Suma = 56,105
El procedimiento es el mismo que para NaOH, pero se utiliza K. Compartir el grupo OH no hace iguales sus masas molares.
EJEMPLO 11
Mg(OH)₂ · M ≈ 58,32 g/mol
Recuento: 1 Mg, 2 O, 2 H.
Aportaciones a la suma:
Suma = 58,319
Mg es un único símbolo. El grupo OH aparece dos veces: no se debe contar solo dos oxígenos y un hidrógeno.
EJEMPLO 12
H₂O · M ≈ 18,02 g/mol
Recuento: 2 H, 1 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 18,015
Con estos datos, la masa molecular media calculada es aproximadamente 18,015 u y Mᵣ ≈ 18,015, sin unidad. La masa molar es aproximadamente 18,015 g/mol; aquí se presenta redondeada a 18,02 g/mol.
EJEMPLO 13
O₂ · M ≈ 32,00 g/mol
Recuento: 2 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 31,998
Es una sustancia simple, no un compuesto. Se suman dos átomos de oxígeno: usar 15,999 g/mol correspondería a O, no a O₂.
EJEMPLO 14
C₃H₈ · M ≈ 44,10 g/mol
Recuento: 3 C, 8 H.
Aportaciones a la suma:
Suma = 44,097
Un mol de C₃H₈ contiene un mol de moléculas de propano. Sus tres carbonos y ocho hidrógenos se cuentan antes de aplicar cualquier coeficiente de reacción.
EJEMPLO 15
CO₂ · M ≈ 44,01 g/mol
Recuento: 1 C, 2 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 44,009
Su masa molar es cercana a la del propano, pero no idéntica. Una masa molar parecida no identifica una misma sustancia.
EJEMPLO 16
NaCl · M ≈ 58,44 g/mol
Recuento: 1 Na, 1 Cl.
Aportaciones a la suma:
Suma = 58,440
La masa fórmula se obtiene con una proporción Na:Cl de 1:1. No se suman las cargas +1 y −1 como si fueran cantidades de átomos.
EJEMPLO 17
Al₂(SO₄)₃ · M ≈ 342,13 g/mol
Recuento: 2 Al, 3 S, 12 O.
Aportaciones a la suma:
Suma = 342,132
El 3 exterior multiplica el grupo SO₄ entero: hay 3 S y 12 O, además de 2 Al. Dos Al³⁺ y tres SO₄²⁻ dan carga neta cero.
EJEMPLO 18
CuSO₄·5H₂O · M ≈ 249,68 g/mol
Recuento: 1 Cu, 1 S, 9 O, 10 H.
Aportaciones a la suma:
Suma = 249,677
El punto indica agua de cristalización: se añade la masa de cinco H₂O por unidad de fórmula. CuSO₄ anhidro da 159,602 g/mol con esta tabla; el hidrato incorpora 90,075 g/mol adicionales.
| Magnitud | Qué expresa | Agua, con esta tabla |
|---|---|---|
| Masa molecular relativa, Mᵣ | Comparación de la masa molecular con la unidad de masa atómica | ≈ 18,015, sin unidad |
| Masa molecular media | Masa media por molécula según la composición isotópica considerada | ≈ 18,015 u o Da |
| Masa molar, M | Masa dividida entre cantidad de sustancia | ≈ 18,015 g/mol |
«Peso molecular» es un nombre tradicional para Mᵣ. No es el peso como fuerza, que se mide en newtons. Cuando se trabaja en g/mol, se está usando masa molar. Masa molecular relativa · Masa molar.
En NaCl, NaOH y otras redes iónicas hablamos de masa fórmula: la fórmula indica una proporción de iones, no una molécula aislada del sólido. El método de suma también sirve para estas sustancias. Masas fórmula.
Un mol contiene exactamente 6,02214076 × 10²³ entidades especificadas. Pueden ser moléculas, átomos, iones o grupos de partículas; hay que indicar cuáles. Así, 1 mol de O₂ contiene ese número de moléculas de O₂, mientras que 1 mol de unidades de fórmula de NaCl corresponde a esa cantidad de pares estequiométricos Na⁺/Cl⁻ en la red. Definición del BIPM.
Valores numéricos de masas atómicas relativas Aᵣ usados en toda esta página, a partir de la tabla abreviada de CIAAW. Son valores de cálculo para composición isotópica ordinaria; pueden cambiar si se especifica un isótopo o una muestra de composición particular.
| Elemento | Aᵣ, sin unidad |
|---|---|
| H | 1,008 |
| C | 12,011 |
| N | 14,007 |
| O | 15,999 |
| Na | 22,990 |
| Mg | 24,305 |
| Al | 26,982 |
| P | 30,974 |
| S | 32,06 |
| Cl | 35,45 |
| K | 39,098 |
| Ca | 40,078 |
| Cu | 63,546 |
| Br | 79,904 |
Fuente y precisiones de los valores. Se conservan cifras intermedias para evitar redondeos acumulados. Si tu ejercicio proporciona otra tabla, usa esa tabla de forma consistente.
Por ejemplo, H₂SO₄ suma 2,016 + 32,06 + 63,996 = 98,072. Se obtiene Mᵣ ≈ 98,072 y M ≈ 98,072 g/mol, que aquí se redondea a 98,07 g/mol. Las masas de isotopólogos concretos requieren masas isotópicas, no estos promedios.
m = n × M
n = m ÷ M
m es masa en g; n, cantidad de sustancia en mol; M, masa molar en g/mol. En mol × g/mol se cancela mol y queda g. Si la masa estuviera en kg, habría que convertirla o usar kg/mol.
C₃H₈(g) + 5 O₂(g) → 3 CO₂(g) + 4 H₂O(g)
Se supone combustión completa con oxígeno suficiente y agua en fase de vapor entre los productos calientes. Si el agua condensa después, cambia su fase, pero no los coeficientes ni su masa molar.
Los coeficientes indican proporciones de moles, no de gramos. Por cada 1 mol de propano reaccionan 5 mol de O₂ y se forman 3 mol de CO₂ y 4 mol de H₂O. Para convertir esas cantidades, cada sustancia necesita su propia masa molar:
| Sustancia | n (mol) | M (g/mol) | m (g) |
|---|---|---|---|
| C₃H₈ | 1 | 44,097 | 44,097 |
| O₂ | 5 | 31,998 | 159,990 |
| CO₂ | 3 | 44,009 | 132,027 |
| H₂O | 4 | 18,015 | 72,060 |
Con las cifras de cálculo, entran 44,097 + 159,990 = 204,087 g y salen 132,027 + 72,060 = 204,087 g. También se conservan 3 C, 8 H y 10 O a cada lado. Para 5 mol de O₂ corresponden 159,99 g.
Es un balance teórico, no una indicación para realizar la combustión. Las cantidades reales pueden depender de conversión, productos secundarios y pérdidas. Para practicar el ajuste, consulta balanceo de ecuaciones.
1. ¿Lleva g/mol el valor Mᵣ del agua?
No. Mᵣ es relativo y no tiene unidad. Con los valores de la tabla, Mᵣ(H₂O) ≈ 18,015; M(H₂O) ≈ 18,015 g/mol. Una masa molecular media se expresa en u o Da.
2. Calcula M de Ca(OH)₂ sin olvidar el paréntesis.
Ca: 40,078; O: 2 × 15,999 = 31,998; H: 2 × 1,008 = 2,016. Suma = 74,092; M ≈ 74,09 g/mol.
3. ¿Cuántos Al, S y O hay en Al₂(SO₄)₃?
Hay 2 Al, 3 S y 12 O. La suma es 2 × 26,982 + 3 × 32,06 + 12 × 15,999 = 342,132; M ≈ 342,13 g/mol.
4. ¿Cuánto añade 5H₂O a la masa molar de CuSO₄?
Añade 5 × 18,015 = 90,075 g/mol. Por tanto, 159,602 + 90,075 = 249,677 g/mol antes de redondear: M del pentahidrato ≈ 249,68 g/mol.
5. ¿Qué masa corresponde a 0,250 mol de CO₂?
m = n × M = 0,250 mol × 44,009 g/mol = 11,00225 g. Con tres cifras significativas: 11,0 g.
6. ¿Cuántos moles de NaCl hay en 5,844 g de NaCl puro?
n = m/M = 5,844 g ÷ 58,44 g/mol = 0,1000 mol. La unidad resultante es mol, no g/mol.
7. En combustión completa, ¿cuánto O₂ corresponde a 0,500 mol de propano?
La proporción es 5 mol de O₂ por cada mol de C₃H₈: corresponden 2,50 mol de O₂. Su masa es 2,50 × 31,998 = 79,995 g antes de redondear: 80,0 g. Se supone combustión completa y disponibilidad suficiente de oxígeno.
8. ¿Basta saber que una muestra es agua con sal para asignarle la masa molar de NaCl?
No. NaCl y H₂O son componentes distintos. Para convertir la masa total de la mezcla en cantidad de soluto hace falta su composición; 58,44 g/mol corresponde al NaCl, no a toda la mezcla.
Consultadas el 7 de octubre de 2026. Desarrollo didáctico y ejercicios: Editorial Ejemplode.