Una gota de agua no es un volumen fijo, porque hay gotas pequeñas y gotas grandes, ¿verdad?

Pero bueno, la comunidad científica suele usar como volumen para una gota de agua 0,05 ml.

Pues vamos a ver cuántos átomos hay en 0.05 ml de agua.

Comprender el asunto

Tenemos un volumen de 0.05 ml de moléculas de H2O.

Pero volumen no es cantidad de materia, solo es espacio ocupado.

Para contar cantidad de átomos, tenemos que saber qué cantidad de materia o masa tenemos entre manos.

¿Qué cantidad de masa de H2O es la que ocupa un espacio de 0.05 ml?

Pues para eso necesitamos conocer la densidad del agua, que es muy sencilla:

1 gramo de cantidad de agua ocupa 1 ml de volumen

O lo que es lo mismo:

Por cada 1 ml de espacio ocupado, sabemos que hay 1 g de agua

Es decir, la densidad del agua es 1 g/ml.

En este caso, tenemos medio 0,05 ml ocupados, es decir, 0,05 g de H2O.

Bien, ya podemos contar cantidades.

Tenemos que cada molécula de agua tiene 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno.

Buscamos la masa atómica relativa en cualquier tabla periódica y tenemos:

  • Masa atómica relativa del hidrógeno: 1,0078 u
  • Masa atómica relativa del oxígeno: 15,999 u

Entonces, la molécula entera:

2 x 1,0078 + 15,999 = 18,0146 u

Decimos que el agua tiene una masa de 18 u.

Y gracias a la definición de mol, podemos decir también que 1 mol de agua tiene una masa de 18 gramos.

Eso se conoce como:

  • Masa molecular del H2O: 18 u
  • Masa molar del H2O: 18 g/mol

Y es así de simple.

Ya sabemos cuántos gramos de agua tenemos, y sabemos que por cada 18 gramos de agua, hay 1 mol de moléculas de agua, es decir 6,033 x 1023 moléculas de H2O.

Solo nos falta poner las cosas en orden.

Tenemos que saber cuántos moles de agua hay en nuestra gota de agua, y para eso usamos factores de conversión.

Pues recordando que un mol de H2O hay 6,033 x 1023 moléculas de H2O, solo tenemos que multiplicar el asunto:

Eso es mucho.

Pero además, son moléculas.

Y lo que queremos contar son los átomos.

Como en cada molécula hay 3 átomos (2 de H y uno de O) pues hay que multiplicar eso por 3, lo que nos da:

5,0223 x 1021 átomos en total

Para que te hagas una idea, un 5 seguido de 21 ceros.

Cuando a una cifra le siguen 21 ceros, estamos hablando de miles de trilloes.

Es decir, en una gota de agua hay 5 mil trillones de átomos.

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