Conceptos preliminares. Química

TALLER 1 -  Química I

Conceptos a evaluar: Factor de conversión, densidad, número de Avogadro, porcentaje, pureza, masa molar, masa atómica.

[pic 2][pic 3]

Ejemplo de unidades: Segundo (s) – nanosegundo (ns); gramo (g) – hectogramo (hg); litro (l) – microlitro (μl);  pascales (Pa) – kilopascales (kPa); mol (mol) – milimoles (mmoles), etc.[pic 4]

Equivalencias y ecuaciones:

* Los litro-atmosferas es una de las unidades utilizadas para el trabajo en expansión de un gas.

1. Realizar los siguientes factores de conversión haciendo uso, únicamente, de la información anterior:

1. Densidad del agua (a 20 °C) [pic 5]
2. El calor de vaporización del agua (a 100 °C) es  [pic 6]
3. La velocidad de la luz en el vacío [pic 7]
4. 2,83 mm3 → ft3; L; in3; hm3
5. [pic 8]

1. La sal de Epsom es un compuesto mineral que ha sido usado por siglos como remedio natural con abundantes beneficios para la salud, para mejorar la calidad del cabello y la piel, para usos domésticos, como fertilizante en jardines, etc. Este compuesto es conocido científicamente como  hidrato de sulfato de magnesio (MgSO4·7H2O). Determinar para 9,25x10-4 kg de una muestra pura de este compuesto:

1. Moles de MgSO4·7H2O
2. Porcentaje de cationes Mg+2
3. Porcentaje de S
4. Porcentaje de O
5. Porcentaje de H
6. Porcentaje de H2O
7. Cantidad de moléculas de MgSO4
8. Cantidad de moléculas de H2O
9. Cantidad de iones sulfato (SO4-2)
10. Microgramos de H2O
11. Moles de MgSO4
12. Moles de H2O

1. Una muestra de sal de Epson, MgSO4·7H2O, contiene 5,77 x1020 átomos de oxigeno (O).

1. ¿Cuantos átomos de hidrogeno contiene?
2. ¿Cuántas moléculas de MgSO4 contiene?
3. ¿Cuántas moléculas de H2O contiene?
4. ¿Cuántas moléculas de MgSO4·7H2O contiene?
5. ¿Cuántas moles de MgSO4 contiene?
6. ¿Cuántas moles de H2O contiene?
7. ¿Cuántas moles de MgSO4·7H2O contiene?
8. Calcule la masa de la muestra en microgramos.

1. Una muestra de vinagre, tiene una densidad de 1,006 kg/L y contiene 5,4 % en masa de ácido acético (CH3COOH). ¿Cuántos miligramos y moléculas de ácido acético se encuentran presentes en 0,3 m3 de este vinagre? ¿Cuánto átomos de O y H?
2. El cobre (Cu) se obtiene de menas que contienen los siguientes minerales: azurita, Cu3(CO3)2(OH)2; calcocita, Cu2S;calcopirita, CuFeS2; covelita, CuS; cuprita Cu2O, y malaquita Cu2CO3(OH)2. ¿Qué mineral tiene el mayor contenido en cobre sobre la base del porcentaje en masa?
3. La abundancia de los elementos naturales en el cuerpo humano, expresada como porcentaje en masa es: oxigeno (O), 65%; carbono (C), 18%; hidrógeno (H), 10%;  nitrógeno (N), 3%; calcio (Ca), 1,6%; fosforo (P), 1,2%; los otros elementos constituyen el otro 1,2%. Calcule el número de átomos de cada elemento en el cuerpo de una persona de 62 kg.  
4. En la sangre normal hay aproximadamente 5,4 x 109 glóbulos rojos por mL. El volumen de un glóbulo rojo es aproximadamente 90,0 x 10-12 mL, y su densidad es 1,096 g/mL. ¿Cuántos litros de sangre completa serían necesarios para obtener 0,5 kg de globulos rojos?
5. Una solución acuosa que contiene 12,0 % en masa de hidróxido de sodio (NaOH), tiene una densidad de 1,131 g/mL. ¿qué volumen, en microlitros, de esta solución debe utilizarse si se necesitan 2, 25 kg de NaOH?
6. Podemos eliminar el agua del sulfato de cobre pentahidratado, CuSO4·5H2O, por calefacción para obtener CuSO4 anhidro (que significa “sin agua”). Un experimento necesita 10 g de CuSO4. Cuantos gramos de CuSO4·5H2O usaríamos para suministrar 10 g de CuSO4.
7. En un ácido sulfúrico comercial (d= 1.84 g/mL y 95% en peso de H2SO4) calcular los microgramos y milimoles de H2SO4 puro en 10 mL de reactivo.
8. ¿Qué masa de NaCl contendría el mismo número total de iones que 245 g de MgCl2?
9. ¿Qué masa y milimoles de cloruro de calcio de 95% en peso de pureza , CaCl2, contendrá el mismo número de iones Cl- que están contenidos en 48,6 g de cloruro sódico (NaCl) 98% de en peso de pureza?
10. Un trozo de espuma de poliestireno que mide 24,0 cm por 36,0 cm y por 5,0 cm, flota cuando se coloca en un cubo de agua. Cuando se coloca un libro de 1,5 kg sobre la espuma, ésta se hunde parcialmente como se representa en el diagrama a continuación. Suponiendo que la densidad del agua es 1,00 g/mL, ¿cuál es la densidad de la espuma?

[pic 9]

1. Una botella vacía de 3,00 L pesa 1,70 kg y llena con vino pesa 4,72 kg. El vino contiene 11,5 por ciento en masa de alcohol etílico (CH3CH2OH). ¿Cuántos gramos de alcohol etílico  hay en 250,0 mL de este vino?
2. Una muestra de 32.65 g de un sólido se coloca en un matraz. Se añade al matraz tolueno, en el que el sólido es insoluble, de modo que el volumen total del sólido y el líquido es 50.00 mL. El sólido y el tolueno juntos pesan 58.58 g. La densidad del tolueno a la temperatura del experimento es de 0.864 g/mL. Calcule la densidad del sólido.
3. According to the lore of ancient Greece, Archimedes discovered the displacement method of density determination while bathing and used it to find the composition of the king's crown.
   If a crown weighing 4 lb 13 oz displaces 1 86 mL of water, is the crown made of pure gold (d = 19.3 g/cm3)?

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