Debe aclararse que puede haber también moléculas de elementos, en realidad, algunos elementos en su estado natural no se presentan como átomos aislados, sino como moléculas, en este caso: agregados de átomos idénticos. Tal es el caso del Hidrógeno que en estado natural es una molécula diatómica. Otros ejemplos de elementos con moléculas diatómicas en estado natural son el Oxígeno y el Nitrógeno.
Cannizzaro encontró que el peso molecular (M) de un compuesto gaseoso es aproximadamente el doble de su densidad relativa respecto al Hidrógeno, y que el peso atómico de un elemento es el peso más pequeño del mismo contenido en un peso molecular de cualquiera de sus compuestos.
Expliquémonos:
La densidad de una sustancia indica que cantidad de ella ocupa un volumen dado. Debido a que el volumen cambia al variar la temperatura o la presión, siempre que se hable de densidad deben especificarse las condiciones de temperatura y presión a las que fue medida. Comúnmente se utilizan como referencias la presión atmosférica y una temperatura ambiente (20 o 25 °C).
Matemáticamente la densidad (r) es el cociente entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa y suelen expresarse en unidades de g/cm . Así, la densidad del agua líquida en condiciones ambientales es prácticamente 1 g/cm , es decir, un gramo de agua ocupa un volumen de un centímetro cúbico. La densidad del oro es 19.3 g/cm , entonces, un centímetro cúbico de oro pesa 19.3 g. Desde luego, los materiales menos densos son los gases y los más densos los sólidos.
La densidad relativa es un cociente entre densidades, que por lo tanto es adimensional, es decir, no tiene unidades (se cancelan al dividir); con lo anterior, la densidad relativa (rR) de una sustancia respecto al Hidrógeno sería:
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Donde 
representa la densidad del Hidrógeno.
Según Cannizzaro:
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El procedimiento para obtener el peso atómico sería el siguiente: primero se determina el peso molecular para varios compuestos que contengan al mismo elemento; por ejemplo, si se desea obtener el peso atómico para el Carbono se puede medir la densidad para distintas sustancias que contengan Carbono que podrían ser el Metano, el Etano y el Acetileno, y dividir cada una de estas entre la densidad del Hidrógeno. Al multiplicar este resultado por 2 se obtienen los pesos moleculares de cada uno de los compuestos.
En segundo lugar, se efectúa un análisis químico de los compuestos y se obtiene la composición porcentual del Carbono (la sustancia de interés en nuestro ejemplo), con lo que se puede obtener el peso del elemento en el compuesto.
Por último, se obtiene el máximo común divisor para estos pesos y este resultado es el peso atómico del elemento. La razón de obtener el máximo común divisor es que en la molécula de cada compuesto puede haber un número diferente de átomos del elemento de interés.
En la tabla 1 se presenta el ejemplo citado.
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*MCD (peso atómico del Carbono) = 12 |
perfecta informacion para la materia de quimica
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