Teorema. Cantidad de un elemento X en una sustancia i

Factor de conversión

Para cantidad de sustancia.

Para cantidad de átomos.

Teorema

Donde:

\(n_x\) es la cantidad de elemento x-cualquiera en moles (mol) o en entidades como átomos o iones (adimensional)

\(si_x\) es el subíndice de elemento x-cualquiera en la molécula de la sustancia i-cualquiera (adimensional)

\(m_i\) es la masa de la sustancia i-cualquiera en gramos (g).

\(M_i\) es la masa molar de la sustancia i-cualquiera en gramos sobre mol (g/mol).

Demostración

https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2025/08/demostracion-cantidad.elemento.x-masa.sustancia.i.html

Descripción

Se presenta la relación entre la cantidad de un elemento x y la masa de la sustancia molecular que lo contiene. Es importante precisar que utilizamos el término sustancia molecular y no compuesto, ya que existen elementos moleculares, como el ozono (O₃), en los que la cantidad de sustancia es diferente de la cantidad de elemento. Esta distinción, aunque sutil, es crucial para evitar errores conceptuales comunes, muchos de los cuales tienen su origen en problemas históricos de lenguaje que se remontan a la época de Ostwald. La resistencia de parte de la comunidad química a modernizar ciertas nomenclaturas ha contribuido a que esta confusión persista incluso en textos y cursos actuales.

El procedimiento para determinar la cantidad de sustancia de un elemento puede expresarse en dos lenguajes complementarios que facilitan su comprensión. El primero es el factor de conversión, que se presenta en dos versiones: una destinada a calcular los moles de elemento y otra enfocada en obtener el número de átomos de dicho elemento. Esta estrategia es muy útil para estudiantes y profesionales, ya que permite transitar de una magnitud física a otra mediante relaciones proporcionales claras, sin perder de vista la naturaleza discreta de las partículas que conforman la materia.

El segundo lenguaje es el de las fórmulas algebraicas, que sigue la notación simbólica de Viète, sustituyendo palabras por símbolos matemáticos para expresar de forma compacta las relaciones entre masa, cantidad de sustancia y número de partículas. En este curso de química, hemos adoptado una convención clave: considerar que el mol y el número de entidades son simplemente escalas distintas de un mismo parámetro, la cantidad de sustancia. Esto nos permite, con una sola fórmula bien planteada, calcular indistintamente los moles y el número de átomos, evitando la duplicación innecesaria de procedimientos y simplificando la enseñanza de los conceptos fundamentales.