La masa en química calcula la materia que contiene un cuerpo y se representa en kilogramo (kg), según el Sistema Internacional de Unidades (SI).
Y como la química estudia la naturaleza, composición y transformaciones de la materia, la masa es fundamental en este campo, cuyo instrumento para medirla es la balanza.
Genéricamente, la masa alude a un todo, un conjunto o una reunión de cosas: Masa de productos, de personas, de pastel, etc.
Todos los cuerpos tienen masa y sea cual sea su estado, está compuesta de átomos, cuyos enlaces formar estructuras complejas. Mientras más átomos en un cuerpo, más será la masa.
En este artículo describiremos su concepto, tipos, características y ejemplos.
¿Qué es la masa en química?
Del latín massa y del griego madza, en español se traduce a pastel hecho con harina. En la química se considera como la dimensión uniforme y constante de los cuerpos.
Es una magnitud física que evalúa el cuerpo y, por tanto, la cantidad de materia y energía que éste contiene.
Es invariable y uniforme, aun después de ser sometida a una reacción, cuyas cantidades seguirán siendo las mismas, solo cambia la estructura.
Vale decir que en física se le puede denominar a la masa como la unidad de medida, regida por la inercia y la gravedad.
- Inerte: Define la propiedad de los cuerpos que no cambian la velocidad y sujetos a factores como la composición. La lógica es que a mayor masa, menor rapidez.
- Gravitacional: Mide la propiedad interactiva de los cuerpos, es decir, cómo se atraen unos a otros. Más alto, mayor será la atracción sobre dicho objeto. En este punto se habla de masa activa y pasiva: La primera crea el campo y la segunda recibe la aceleración.
Tipos de masa en química
En la química se calculan las diferentes masas, dependiendo del compuesto, elemento o utilidad. Algunas de ella son:
Molecular
Refiere las veces que la masa es mayor que la unidad de concentración atómica. Se obtiene al sumar los pesos nucleares involucrados en la molécula de un compuesto. Se mide en unidades UMA (u), o unidades Dalton (Da).
Por ejemplo, el dióxido de carbono (CO2), es está formado por un átomo de carbono (masa relativa 12,0107) y dos de oxígeno (15,9994), por lo que su masa molecular es de 44,0095.
Atómica
Se expresa es la unidad UMA (u) o Dalton (Da) y suma la cantidad de neutrones y protones de un átomo inmóvil. Se calcula tomando como base la media de los isótopos de cada elemento químico, que es la misma de la de sus nucleones. Se diferencia del peso atómico, porque este depende de la gravedad.
Corporal
Se calcula usando la fórmula conocida como índice de masa corporal (IMC) o de Quételet, la cual determina el peso y nivel nutricional de las personas.
En este sentido, la masa de la persona se expresa en kilogramos, los cuales se dividen entre la estatura (metros) al cuadrado. IMC = masa ÷ estatura2.
Molar
Se trata de una propiedad física que define la relación entre masa y cantidad de sustancia en un elemento. Se expresa en kilos o gramos por mol (kg/mol) (g/mol).
Unidades
La masa depende de la cantidad de materia. Se expresa en unidades gramos (g) o kilogramos (kg).
Otras usadas frecuentemente son:
- Tonelada
- Libra
- Arroba
- Onza
- Dracma
- Grano
- Stone
Escala decimal
La escala por kilo como unidad de masa es decimal. Es decir, cada unidad contiene 10 inferiores a ella. Así pues, si quieres transformar una unidad menor a ella debes multiplicar por 10.
Si quieres ir a una unidad mayor, invierte la operación y por lo tanto divide entre 10 la cantidad a transformar.
Ejemplos de Masa
- Tierra: 6·1024 kg
- Neutrino: 2.1·10-37 kg
- Elemento: 9,1·10-31 kg
- Átomo de agua: 3·10-26 kg
- Virus chico: 3·10-20 kg
- Bacteria: 5·10-16 kg
- Protón: 1,7·10-27 kg
- Átomo de carbono: 2·10-26 kg
- Célula humana: 10-12 kg
- Metálico de 1 dólar: 8·10-3 kg
- 1 litro de agua: 1 kg
- Mosca: 10-5 kg
- Ballena azul: 1,5·105 kg
- Masa de océanos: 1,45·1021 kg
- Plutón: 1,3·1022 kg
- Sol: 2·1030 kg
- Luna: 7,3·1022 kg
- Galaxia de la Vía Láctea: 1042 kg
- Masa del Universo: 3·1052 kg
- Una araña bebé pesa 1 gramo
Fórmula de la masa
Existen varias fórmulas para calcular la masa, pero la más conocidas es la desarrollada por Isaac Newton, quien dijo que ésta es igual a la fuerza sobre la aceleración (m=Fa).
También se recurre con frecuencia a: Peso y aceleración generada por la gravedad: m = W/g. Energía del objeto: m = 2Ec/v2. Densidad del objeto: m = d·V
En química, un reactivo debe pesarse para obtener la cantidad de moles o concentración del mismo. Para ello se usa la fórmula: M = m/n. Aquí M es la masa molar, m la masa de la especie, y n el número de moles.
Diferencias entre masa y peso
La masa y el peso no son lo mismo; es un error usarlos como sinónimos, ya que son dimensiones diferentes.
El primero es la potencia que tiene el cuerpo y depende de la masa y la distancia. Recuerda que mientras más cerca esté el cuerpo de la tierra mayor será su peso.
La masa, por su parte, es la propiedad del cuerpo y no depende de ninguna otra dimensión, es decir, la aglomeración de materia, cuerpos o seres.
Diferencia entre la masa y la materia
La materia se compone de elementos, es decir, de qué están hechos. Define el tipo de átomo que lo conforma; mientras que la masa es la cantidad de materia contenida en un cuerpo.
