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18 Introducción a los c&xlos de ingeniería química Cap. 1
Un compuesto está constituido por más de un átomo, y el peso molecular de un compuesto
no es más que la suma de los pesos de los átomos de los que se compone. Así, H,O
consiste en dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y el peso molecular del agua es
(2)( 1.008) + 16.000 = 18.02. Todos estos pesos son relativos al átomo de 12C que pesa
12.0000, y es posible anexar a estos pesos cualquier unidad de masa que se desee; por
ejemplo, se puede decir que el de H, es 2.016 g/g mol, 2.016 lb/lb mol, 2.016 tonkon mol,
etcétera.
Es posible calcular los pesos moleculares medios de mezclas de composición constante
aunque los componentes no estén unidos químicamente, si se conoce con precisión su
composición. Más adelante (Ejem. 1.10) mostraremos cómo calcular la cantidad ficticia
denominada peso molecular medio del aire. Desde luego, para un material como el aceite
combustible o el carbón, cuya composición tal vez no se conozca con exactitud, no es
posible determinar un peso molecular exacto, aunque puede estimarse un peso molecular
medio aproximado satisfactorio para los cálculos de ingeniería, Tenga presente que el símbolo
Ib se refiere a lbm a menos que se indique otra cosa.
EJEMPLO 1.7
Cálculo del peso molecular
Desde el descubrimiento de la superconductividad hace ya casi 100 años, los científicos e
ingenieros han especulado sobre la forma en que podría mejorar el aprovechamiento de la
energía. Hasta hace poco casi ninguna aplicación era viable económicamente porque las aleaciones
de niobio que se empleaban tenían que enfriarse por debajo de 23 K con He líquido.
Sin embargo, en 1987 se logró la superconductividad en un material de Y-Ba-Cu- a 90 K,
situación que permite el empleo de enfriamiento con N, líquido, que no cuesta mucho.
¿Cuál es el peso molecular de la siguiente celda de material superconductor? (La figura
representa una celda de una estructura de mayor tamaño.)
0 Bario
0 Itrio
0 Cobre
0 Oxigeno Figura El.7
Solución
Supongamos que una celda es una molécula. Si contamos los átomos, veremos que