--- title: "Átomos y moléculas" book: "Química escolar — Años 1 a 12" subject: chemistry language: es chapter: 11 exercises: 12 source: https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/11-atomos-y-moleculas license: CC-BY-NC-SA-4.0 credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)" --- # Capítulo 11 — Átomos y moléculas Toma una gota de agua y córtala en dos. Cada mitad sigue siendo agua. Corta otra vez una mitad en dos, y otra vez, y otra. ¿Podrías seguir así para siempre, o llegarías a un trozo tan pequeño que al cortarlo una vez más obtendrías algo que ya no es agua? Hacia el año 400 a. C., el pensador griego Demócrito adivinó la respuesta: la materia está hecha de piezas diminutas que no se pueden cortar, a las que llamó *[átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom)*, de la palabra griega que significa “indivisible”. Hicieron falta más de dos mil años, y el trabajo de los químicos del siglo XIX, para convertir esa intuición en ciencia. Este capítulo describe esas piezas, los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), y cómo se agrupan en [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule). **Lo que ya sabes.** Una [sustancia pura](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-pure-substance), como el agua o el oxígeno, está formada por una sola [especie química](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species); una [mezcla](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture), como el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), contiene varias ([Capítulo 8](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#ch-g6-pure-substances-and-mixtures)). El [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) tiene unas cuatro quintas partes de nitrógeno y una quinta parte de oxígeno ([Capítulo 4](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#ch-g4-air-a-mixture-of-gases)). ## 11.1 Los átomos **Definición 11.1 (Átomo).** Toda la materia está construida con partículas extremadamente pequeñas llamadas *átomos*. En la naturaleza solo hay un centenar de clases distintas de átomos, y toda sustancia (el agua, el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), el hierro, el azúcar, nuestro propio cuerpo) está hecha de átomos de unas pocas de esas clases. **Proposición 11.2 (Los átomos son diminutos).** El [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) más pequeño, el [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno, mide alrededor de una diezmillonésima de milímetro de diámetro; los demás son, como mucho, unas pocas veces más grandes. Diez millones de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno en fila formarían una línea de un milímetro. Para imaginarlo: si una manzana se agrandara hasta el tamaño de la Tierra, cada uno de sus [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tendría más o menos el tamaño de una cereza pequeña. **Observación 11.3 (Vistos sin ser vistos).** Ningún microscopio de luz puede mostrar un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom): los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) son mucho más pequeños que las ondas de la luz. Desde los años ochenta, unos microscopios especiales que palpan una superficie con una punta extremadamente fina han producido imágenes en las que los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) sueltos aparecen como pequeños bultos. **Definición 11.4 (Símbolo de un átomo).** Cada clase de [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tiene un nombre y un *símbolo*: una letra mayúscula, a veces seguida de una letra minúscula. El símbolo es el mismo en todos los idiomas. | [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) | [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) | | color del modelo | [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) | [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) | | color del modelo | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | hidrógeno | $\ce{H}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-f9085e9eeda0.svg) | blanco | sodio | $\ce{Na}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-aa6acdf1b315.svg) | morado | | carbono | $\ce{C}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-dc0afccd9ffc.svg) | negro | azufre | $\ce{S}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-bda87a58dc28.svg) | amarillo | | nitrógeno | $\ce{N}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-aa147a4b8e2d.svg) | azul | cloro | $\ce{Cl}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-fb62d4440b79.svg) | verde | | oxígeno | $\ce{O}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-c6acc93faca6.svg) | rojo | hierro, cobre | $\ce{Fe}$, $\ce{Cu}$ | | — | **Observación 11.5 (De dónde vienen los símbolos).** La mayoría de los [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) son las primeras letras del nombre: $\ce{H}$ para el hidrógeno, $\ce{C}$ para el carbono, $\ce{O}$ para el oxígeno. Algunos vienen de un nombre más antiguo, latino: $\ce{Na}$ para el sodio (*natrium*), $\ce{Fe}$ para el hierro (*ferrum*), $\ce{Cu}$ para el cobre (*cuprum*). La segunda letra es siempre minúscula: $\ce{Co}$ es el [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cobalto, mientras que CO, con la O mayúscula, es algo muy distinto. **Historia — Los átomos de Dalton, 1808.** En 1808, el químico John Dalton publicó una tabla de los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) conocidos entonces, cada uno dibujado como un pequeño círculo con su propio signo. Fue el primero en afirmar que todos los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de una misma clase tienen el mismo peso, y que los químicos podían comparar esos pesos. Pero también supuso que el agua era un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno unido a un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno; hicieron falta otros cincuenta años para que los químicos se pusieran de acuerdo en que una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de agua contiene *dos* [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno. ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-029f0402624a.jpg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-fe32a4ca4e3d.jpg) *John Dalton (1766–1844).* *La tabla de Dalton de 1808: su agua, el signo 21, es un círculo de hidrógeno junto a uno de oxígeno.* ## 11.2 Las moléculas **Definición 11.6 (Molécula).** Una *molécula* es un grupo de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) fuertemente unidos entre sí. Una molécula es el trozo más pequeño de una sustancia que sigue siendo esa sustancia: una molécula de agua es la cantidad de agua más pequeña posible. **Ejemplo 11.7 (Siete moléculas).** - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *hidrógeno* : dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno; - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *oxígeno* , que respiramos: dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno; - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *nitrógeno* , cuatro quintas partes del [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) : dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrógeno; - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *agua* : dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno y un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno; - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *dióxido de carbono* , que espiramos: un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono y dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno; - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *metano* , la parte principal del gas natural que se quema en las cocinas de gas: un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono y cuatro [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno; - la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *óxido de dinitrógeno* , un gas anestésico: dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrógeno y un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno. ![Modelos de bolas y varillas de las siete moléculas del . Cada varilla representa un enlace entre dos átomos; por qué algunos átomos comparten dos o tres varillas se explica en un capítulo posterior.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-263445ed165b.svg) *Modelos de bolas y varillas de las siete [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) del [Ejemplo 11.7](#ex-g7-atoms-and-molecules-seven). Cada varilla representa un enlace entre dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom); por qué algunos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) comparten dos o tres varillas se explica en un capítulo posterior.* **Proposición 11.8 (Moléculas de una sustancia pura y de una mezcla).** En una [sustancia pura](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-pure-substance) formada por [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), todas las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) son idénticas: el agua pura solo contiene [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de agua. Una [mezcla](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) contiene [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de varias clases: el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) es sobre todo [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno y [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno, unas cuatro de nitrógeno por cada una de oxígeno, con unos pocos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argón que van sueltos y muy pocas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono. ![Un zoom enorme. A la izquierda, en el aire, las moléculas de nitrógeno (azules) son muchas más que las de oxígeno (rojas), y un átomo de argón (azul claro) viaja solo; las moléculas de un gas están muy separadas. A la derecha, en el agua líquida, las moléculas son todas idénticas y se tocan unas con otras.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-d37967e78b07.svg) *Un zoom enorme. A la izquierda, en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno (azules) son muchas más que las de oxígeno (rojas), y un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argón (azul claro) viaja solo; las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de un gas están muy separadas. A la derecha, en el agua líquida, las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) son todas idénticas y se tocan unas con otras.* ## 11.3 Las fórmulas químicas **Definición 11.9 (Fórmula química).** La *fórmula química* de una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) enumera los [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) de sus [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), cada uno seguido de un número pequeño escrito por debajo de la línea (el *subíndice*) que indica cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de esa clase contiene la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule). El subíndice 1 no se escribe. **Ejemplo 11.10 (Las siete fórmulas).** Las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) del [Ejemplo 11.7](#ex-g7-atoms-and-molecules-seven) tienen estas fórmulas: | [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) | fórmula | [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) | | --- | --- | --- | | hidrógeno | $\ce{H2}$ | 2 de hidrógeno | | oxígeno | $\ce{O2}$ | 2 de oxígeno | | nitrógeno | $\ce{N2}$ | 2 de nitrógeno | | agua | $\ce{H2O}$ | 2 de hidrógeno, 1 de oxígeno | | dióxido de carbono | $\ce{CO2}$ | 1 de carbono, 2 de oxígeno | | metano | $\ce{CH4}$ | 1 de carbono, 4 de hidrógeno | | óxido de dinitrógeno | $\ce{N2O}$ | 2 de nitrógeno, 1 de oxígeno | **Método 11.11 (Leer una fórmula).** Para leer la fórmula de una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): 1. se divide en [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) : cada uno empieza por una mayúscula; 2. después de cada [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) , se lee el [subíndice](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) (sin [subíndice](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) quiere decir 1); 3. se suman los [subíndices](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) para obtener el número total de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) . Para $\ce{C2H6O}$ (el etanol, el alcohol de las bebidas): 2 de carbono, 6 de hidrógeno, 1 de oxígeno, 9 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) en total. **Observación 11.12 (Un número delante).** Un número escrito delante de una fórmula cuenta [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): $\ce{3H2O}$ significa tres [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de agua, que en total contienen 6 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno y 3 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno. No confundas $\ce{O2}$, una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) formada por dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno, con $\ce{2O}$, dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno que no están unidos. **Ejemplo 11.13 (El metano en la cocina).** El gas natural de una cocina de gas es sobre todo metano, $\ce{CH4}$. Cada una de sus [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) es un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono con cuatro [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno a su alrededor. El gas es invisible y no tiene olor: el olor a “gas” es una sustancia que se añade a propósito, para que se note una fuga. ![La llama azul de una cocina de gas: está ardiendo el metano del gas natural.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-f79dfd750e3e.jpg) *La llama azul de una cocina de gas: está [ardiendo](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/5-la-combustion-lo-que-necesita-un-fuego#def-g4-what-a-fire-needs-burning) el metano del gas natural.* ## 11.4 Los modelos moleculares **Observación 11.14 (Los modelos y sus colores).** Los químicos construyen *modelos moleculares* con bolas para los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) y varillas para los enlaces entre ellos. Los colores son una convención que se usa en todo el mundo (carbono negro, hidrógeno blanco, oxígeno rojo, nitrógeno azul) y no el color real de los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom): un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) aislado no tiene ningún color. Un modelo muestra también la forma de una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), cosa que una fórmula no hace: la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de agua es angular, y la de dióxido de carbono, lineal. ![Un juego de modelos moleculares: bolas para los átomos, con agujeros para las varillas que representan los enlaces.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-35f13914d8de.jpg) *Un juego de modelos moleculares: bolas para los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), con agujeros para las varillas que representan los enlaces.* **Método 11.15 (De un modelo a una fórmula).** Para escribir la fórmula de una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) a partir de su modelo: 1. se nombran los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) por sus colores; 2. se cuentan las bolas de cada color; 3. se escriben los [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) con los recuentos como [subíndices](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) : primero el carbono, luego el hidrógeno y después los demás [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) por orden alfabético de sus [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) . Una bola negra unida a cuatro blancas: un carbono y cuatro hidrógenos, $\ce{CH4}$. ## 11.5 Ejercicios **Ejercicio 11.1 ★.** ¿Qué es un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom)? ¿Qué es una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule)? **Solución de Ejercicio 11.1.** Un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) es una de las partículas extremadamente pequeñas con las que está construida toda la materia (existen un centenar de clases). Una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) es un grupo de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) fuertemente unidos, el trozo más pequeño de una sustancia que sigue siendo esa sustancia. **Ejercicio 11.2 ★.** Da los [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) del hidrógeno, el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, el sodio y el hierro. **Solución de Ejercicio 11.2.** $\ce{H}$, $\ce{C}$, $\ce{N}$, $\ce{O}$, $\ce{Na}$, $\ce{Fe}$. **Ejercicio 11.3 ★.** ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cada clase hay en una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono, $\ce{CO2}$? ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) en total? **Solución de Ejercicio 11.3.** 1 [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono y 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno: 3 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) en total. **Ejercicio 11.4 ★.** Nombra las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) $\ce{H2O}$, $\ce{O2}$, $\ce{CH4}$ y $\ce{N2}$. **Solución de Ejercicio 11.4.** Agua, oxígeno, metano, nitrógeno. **Ejercicio 11.5 ★.** Una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de nitrógeno, un gas pardo que se encuentra en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) contaminado, está formada por un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrógeno y dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno. Escribe su fórmula. **Solución de Ejercicio 11.5.** $\ce{NO2}$. **Ejercicio 11.6 ★★.** Explica la diferencia entre $\ce{O2}$ y $\ce{2O}$, y entre $\ce{CO}$ y $\ce{Co}$. **Solución de Ejercicio 11.6.** $\ce{O2}$ es una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) formada por dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno unidos; $\ce{2O}$ son dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno separados. $\ce{CO}$ es una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono y uno de oxígeno (dos mayúsculas, dos [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol)); $\ce{Co}$ es un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cobalto (un solo [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol), mayúscula y luego minúscula). **Ejercicio 11.7 ★★.** ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno y cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno hay en $\ce{3H2O}$? ¿Y en $\ce{5O2}$? **Solución de Ejercicio 11.7.** $\ce{3H2O}$: $3\times 2 = 6$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno y $3\times 1 = 3$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno. $\ce{5O2}$: ningún hidrógeno, $5\times 2 = 10$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno. **Ejercicio 11.8 ★★.** Un modelo está formado por una bola negra unida a dos bolas rojas. Nombra los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), escribe la fórmula y nombra la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule). **Solución de Ejercicio 11.8.** El negro es el carbono y el rojo, el oxígeno: un carbono, dos oxígenos, $\ce{CO2}$, el dióxido de carbono. **Ejercicio 11.9 ★★.** En la tabla de Dalton, el agua está formada por un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno y un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno. Escribe la fórmula que Dalton tenía en mente, y di cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) le faltan a su [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de agua. **Solución de Ejercicio 11.9.** El agua de Dalton era $\ce{HO}$. La [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) real, $\ce{H2O}$, tiene un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno más: a la [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de Dalton le faltaba un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). **Ejercicio 11.10 ★★.** ¿Es el agua pura una [mezcla](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture)? ¿Y el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air)? Responde describiendo las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) que contiene cada uno. **Solución de Ejercicio 11.10.** El agua pura no es una [mezcla](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture): todas sus [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) son [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) idénticas de $\ce{H2O}$. El [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) es una [mezcla](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/8-sustancias-puras-y-mezclas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture): contiene [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno, [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno, [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argón y unas pocas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono. **Ejercicio 11.11 ★★★.** Un [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno mide alrededor de una diezmillonésima de milímetro de diámetro. ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno, uno al lado del otro, formarían una línea de $1\,\mathrm{cm}$? ¿Y una línea tan larga como un campo de fútbol, $100\,\mathrm{m}$? **Solución de Ejercicio 11.11.** Diez millones de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) forman $1\,\mathrm{mm}$, así que $1\,\mathrm{cm}$ $= 10\,\mathrm{mm}$ requiere $10 \times$ diez millones $=$ cien millones de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). $100\,\mathrm{m} = 100\,000$ mm requiere $100\,000\times$ diez millones $=$ un billón de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) (un millón de millones). **Ejercicio 11.12 ★★★.** La glucosa, el azúcar que alimenta nuestras células, tiene la fórmula $\ce{C6H12O6}$. ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) contiene una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de glucosa? ¿Qué porcentaje de ellos son [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrógeno? ¿Qué porcentaje son [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono? **Solución de Ejercicio 11.12.** $6 + 12 + 6 = 24$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). Hidrógeno: $\frac{12}{24} = 50\,\%$. Carbono: $\frac{6}{24} = 25\,\%$ (y el oxígeno, el otro $25\,\%$). ## 11.6 Problema: Los átomos de una respiración **Problema 11.1.** Problema de fin de semana — contar los átomos de una bocanada de aire, antes y después de pasar por nuestros pulmones El nitrógeno atraviesa los pulmones sin cambiar, así que sirve de referencia. En el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) seco, por cada 78 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno hay unas 21 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno y 1 [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argón: 100 partículas ([moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) o [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) sueltos) en total. En el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) espirado, una vez eliminado su vapor de agua, las mismas 78 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno van acompañadas de unas 16 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno, 4 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono y 1 [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argón. **Parte I — El [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) que inspiramos.** 1. Escribe las fórmulas de las [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno, de oxígeno y de dióxido de carbono, y da el número de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cada una. 2. El argón se cuenta en [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) , no en [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) . ¿Qué nos dice esto sobre el argón? 3. En estas 100 partículas de [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado, ¿cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrógeno hay? ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno? 4. ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) hay en total en estas 100 partículas? 5. ¿Qué porcentaje de estos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) son [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrógeno? Redondea al número entero más próximo. **Parte II — El [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) que espiramos.** 6. En el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) espirado que acompaña a las mismas 78 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrógeno, ¿cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno hay dentro de [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno? ¿Y dentro de [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono? ¿Y en total? 7. Compara con la pregunta 3. ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno faltan? ¿En qué [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) , fabricada en el cuerpo a partir del hidrógeno de los alimentos y eliminada aquí con el vapor de agua, han acabado? 8. ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono hay en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado? ¿Y en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) espirado? 9. El [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) no lleva [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono a los pulmones. ¿De dónde pueden venir los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono del aliento? (Piensa en lo que usa el cuerpo para vivir.) 10. ¿Cuántas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno han desaparecido, y cuántas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono han aparecido? **Parte III — El recuento.** 11. Describe el modelo de bolas y varillas de cada una de las cuatro clases de partículas del [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) espirado, con los colores de las bolas (el argón se representa con una sola bola azul claro). 12. ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) hay en total en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) espirado seco? ¿Cuántos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) más que en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado? Explica la diferencia con los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono ganados y los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno que faltan. **Solución de Problema 11.1.** **1.** Nitrógeno $\ce{N2}$, 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom); oxígeno $\ce{O2}$, 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom); dióxido de carbono $\ce{CO2}$, 3 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). **2.** Los [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argón no se unen formando [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): el argón está formado por [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) sueltos. **3.** Nitrógeno: $78 \times 2 = 156$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). Oxígeno: $21\times 2 = 42$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). **4.** $156 + 42 + 1 = 199$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). **5.** $\frac{156}{199} \approx 0.78$, alrededor del $78\,\%$. **6.** En [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno: $16\times 2 = 32$; en [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono: $4 \times 2 = 8$; en total, $32 + 8 = 40$. **7.** Faltan $42 - 40 = 2$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno, el equivalente a una [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno. Han acabado en [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de agua, $\ce{H2O}$, que el cuerpo fabrica con el hidrógeno de los alimentos; esa agua sale en parte como vapor de agua en el aliento (eliminado en estas cifras). **8.** En el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado: 0. En el espirado: 4 (uno en cada $\ce{CO2}$). **9.** De los alimentos que usa el cuerpo: los azúcares y las grasas contienen [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono, y el cuerpo los libera en el dióxido de carbono que espira. **10.** Han desaparecido $21 - 16 = 5$ [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxígeno y han aparecido 4 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono. **11.** Nitrógeno: dos bolas azules unidas por tres varillas. Oxígeno: dos bolas rojas unidas por dos varillas. Dióxido de carbono: una bola negra entre dos bolas rojas, cada una unida a ella por dos varillas, en línea recta. Argón: una sola bola azul claro. **12.** $156 + 32 + 12 + 1 = 201$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) (las 4 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono contienen 12 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom)). Son $201 - 199 = 2$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) más que en el [aire](https://one-course.com/books/chemistry/1/es/chapter/4-el-aire-una-mezcla-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado: 4 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono ganados de los alimentos, menos los 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxígeno que se fueron en el agua.