CONCEPTO DE ÁTOMO, MOLÉCULA, MOL, EQUIVALENTE, ETC

B - CONCEPTO DE ÁTOMO, MOLÉCULA, MOL, EQUIVALENTE, ETC

B-01(*) - Calcule la masa de 10 25 moléculas de dicromato de sodio. ¿Cuantos átomos de cada elemento

hay?

RESOLUCIÓN:

La fórmula del dicromato de sodio es: Na 2 Cr 2 O 7 , y su peso molecular (o masa molecular media) es

Pm del Na 2 Cr 2 O 7 = 2.22,99 + 2.52,00 + 7.16,00 = 261,98

Por tanto podemos establecer las relaciones entre moles - moléculas y gramos, tanto las generales como

calcular las referentes a este problema, pudiendo resolver así las correspondientes reglas de tres:

1 mol de Na 2 Cr 2 O 7 --- 6,023.10 23 moléculas de Na 2 Cr 2 O 7 --- 261,98 g de Na 2 Cr 2 O 7

X moles ------------------- 10 25 moléculas ------------------------------- Y gramos

y de ahí: X =

10 1

6,023.10

= 16,60 moles de Na Cr O

25

23 2 2 7

.

Y =

10 261,98

6,023.10

= 4349,66 gramos de Na Cr O

25

23 2 2 7

.

El número de átomos de cada elemento lo deducimos de la propia fórmula: Na 2 Cr 2 O 7, en la que vemos

que cada molécula contiene dos átomos de sodio, dos átomos de cromo y siete átomos de oxígeno

Nº átomos de sodio = Nº de átomos de cromo = 2.10 25 átomos

Nº de átomos de oxígeno = 7.10 25 átomos

B-02 (*) -Teniendo en cuenta los pesos equivalentes del nitrógeno en el amoníaco y del oxígeno en el

agua, razone si se podría formar un compuesto combinando exactamente 24 g de oxígeno y 14 g de

nitrógeno.

RESOLUCIÓN

De acuerdo con la ley de las proporciones definidas de Proust, la relación entre las masas de dos

elementos que se combinan para formar un determinado compuesto es siempre constante; por ello, y teniendo

en cuenta que dos elementos se combinan siempre equivalente a equivalente, la relación entre el peso

equivalente del Oxígeno y la del Nitrógeno debe ser la misma que entre los 24 g de oxígeno y los 14 g de

nitrógeno.

Por otra parte, el peso equivalente de cualquier sustancia que reacciona o sustituye exactamente a 1,00 g

de Hidrógeno, por tanto, en el amoniaco (NH 3 ) el peso equivalente del Nitrógeno, teniendo en cuenta que

cada át-g de nitrógeno (14 g) se combina con 3 át-g de hidrógeno (3.1,00) es: Peq =

14

3.1,00

= 4,667 N

En el agua (H 2 O) el peso equivalente del Oxígeno, teniendo en cuenta que cada át-g de oxígeno (16 g) se

combina con 2 át-g de hidrógeno (2.1,00) es: Peq =

16

2.1,00

= 8,00 O

Las relaciones entre ambos pesos equivalentes son:

Peq

Peq

=

8,00

4,667

O = 1,714

N

Las relaciones entre las dos cantidades a combinar son:

g de O

g de N

=

24

14

= 1,714

B-03 (*) - Calcule la masa, en gramos, y el volumen, en ml, de un átomo de Cobre si su densidad es

8,96 g/ml

RESOLUCIÓN

PROB RESUELTOS - CONC. GENERALES PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL - Página 9 de 37

Sabemos que el peso atómico del cobre es 63,5, lo cual quiere decir que la masa de un átomo-gramo de cobre

es 63,5, y que contiene 6,023.10 23, por lo que la masa de UN ÁTOMO será:

Masa de un atomo de Cu =

63,50 gramos

6,023.10 atomos

= 1,054.10

gramos

atomo 23

- 22

Para determinar el volumen atómico, utilizamos la densidad 8,96 g/ml dado que conocemos la masa, y así

d =

masa

volumen

; 8,96 =

1,054.10

V

; V =

1,054.10

8,96

= 1,18.10 ml

- 22 - 22

- 23

B-04 (*) - ¿Cuantas moles y moléculas hay en 4 mg de hidróxido de calcio? ¿Cuantos átomos de cada

elemento hay?

RESOLUCIÓN

Sabiendo que el peso molecular del hidróxido de calcio: Ca(OH) 2 es 40,0 + 2.16 + 2.1 =74 , lo cual quiere

decir que la masa de un mol de hidróxido de calcio 74, y que contiene 6,023.10 23,

Nº de moles de Ca(OH) =

0,004 gramos

74

2 g = 5,4.10 moles

mol

- 5

Para determinar el número de moléculas, hemos de tener en cuenta que cada mol contiene 6,023.10 23

moléculas

Nº de moléculas = 5,4.10 - 5 .6,023.10 23 = 3,26.10 19 moléculas

Para calcular el número de átomos de cada elemento, hemos de tener en cuenta que la fórmula es Ca(OH) 2 lo

cual nos indica que en una molécula hay un átomo de Ca, dos átomos de oxígeno y dos átomos de hidrógeno.

Así:

Nº de átomos de Ca = Nº de moléculas de Ca(OH) 2 = 3,26 . 10 19 átomos de Ca

Nº de átomos de O = 2 . Nº de moléculas de Ca(OH) 2 = 2 . 3,26 . 10 19 = 6,52.10 19 átomos de O

Nº de átomos de H = Nº de moléculas de Ca(OH) 2 = 2 . 3,26 . 10 19 = 6,52.10 19 átomos de H

B-05 (*) - Calcule la masa de la siguiente mezcla: 0,150 moles de aluminio, 4,5.10 22 átomos de

aluminio y 0,0025 Kg de aluminio

RESOLUCIÓN

Se determina la masa de las tres cantidades dadas, teniendo en cuenta que:

un mol de Aluminio contiene 6,023.10 23 átomos y tiene una masa de 27,0 g

a) 0,150 moles de Aluminio => 0,150 . 27,0 = 4,05 g de Aluminio

b) 4,5.10 22 átomos de Aluminio =>

4,5.10

6,023.10

= 0,075 moles = 0,075.27,0 = 2,025 g de Aluminio

22

23

c) 0,0025 Kg de aluminio = 2,5 gramos

PROB RESUELTOS - CONC. GENERALES PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL - Página 10 de 37

Así, la masa total de la mezcla es: 4,05 + 2,025 + 2,5 = 8,575 g de aluminio total

B-06 (*) - En una cucharada de azúcar (C12H22O11) caben 3,5 gramos. Calcular: a) el número de moles y

de moléculas que hay en una cucharada. b) Número de átomos de carbono que tiene esa cucharada

RESOLUCIÓN

El peso molecular de la sacarosa es: C 12 H 22 O 11 ==> 12.12,0 + 22.1,0 + 11.16,0 = 342 lo cual nos indica que:

1 mol de sacarosa ------- 342 gramos ---------- 6,023.10 23 moléculas de sacarosa

y con esta relación podemos calcular ya todo lo que nos piden ya que sabemos que se dispone de una masa

de 3,5 g. Así:

1 mol de sacarosa ------- 342 gramos ---------- 6,023.10 23 moléculas de sacarosa

X moles -------- 3,5 gramos ---------- Y moléculas

y de aquí:

X =

3,5.1

342

= 0,010 moles de sacarosa

Y =

3,5.6,023.10

342

= 6,16.10 moleculas de sacarosa

23

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