2012-Quimica Ejercicios u4

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  • Qumica

    4. Magnitudes atmicas y moleculares

    Para comenzar

    Para afianzar los contenidos correspondientes a este captulo, les proponemos unaserie de actividades que es conveniente que realicen antes de resolver los ejercicios.

    1. Definan los siguientes trminos: masa atmica, masa molecular, masa molar,volumen molar, mol.

    2. Indiquen qu representa el nmero de Avogadro.

    3. Expliquen qu relacin y qu diferencia existe entre:

    a) la masa atmica, expresada en u, y la masa de un mol de tomos.

    b) la masa molecular, expresada en u, y la masa de un mol de molculas.

  • 4. Magnitudes atmicas y moleculares

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    EjerciciosA continuacin, les presentamos una serie de ejercicios que les posibilitarn

    vincular y aplicar diferentes conceptos. Para resolverlos es importanteidentificar los contenidos involucrados en cada uno, interpretar el

    significado de los datos y consignas e integrar los clculos, las frmulasqumicas, las ecuaciones qumicas y matemticas junto con el lenguaje

    coloquial.Esperamos que no solo lleguen a los resultados, sino que desplieguen y

    desarrollen sus propias estrategias de aprendizaje.

    1. Calculen la masa atmica promedio del silicio y del cobre utilizando los valores que figuranen la siguiente tabla:

    2. Indiquen la masa atmica promedio, expresada en unidades de masa atmica y en gramos,de los siguientes elementos: a) Be b) C c) Fe d) Kr

    Dato: 1 u = 1,6605.10 24 g

    Elemento Masa atmica promedio (u) Masa atmica promedio (g)

    Be

    C

    Fe

    Kr

    3. Un tomo de Li tiene una masa de 1,165.1026 kg. Determinen la masa atmica de esteistopo, expresada en unidades de masa atmica.

    4. Indiquen la cantidad de tomos, expresada en moles, y el nmero de tomos presentes en:

    Istopo Masa atmica (u) % de abundancia28

    Si 27.9769 92,2297

    29

    Si 28,9765 4,6832

    30

    Si 29,9738 3,0872

    63

    Cu 62,9296 69,164

    65

    Cu 64,9278 30,826

  • G. Mohina; M.G. Muoz -dir- L. Iigo; R. Josiowicz

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    a) 46,0 g de sodio;

    b) 80,0 g de calcio;

    c) 120 g de carbono;

    d) 160 g de argn;

    e) 1,00 Kg de aluminio;

    f) 1,00 g de potasio;

    g) 1,00 mg de hierro.

    5. Se dispone de un cilindro de plata de base circular, del que se sabe que tiene una altura de3,00 cm, el radio de su base es de 7,00 mm y la densidad de la plata es 10,5 g.cm-3.Calculen:

    a) la masa de plata en el cilindro;

    b) el nmero de tomos de plata contenidos;

    c) la cantidad de plata, expresada en moles.

    Dato: Volumen del cilindro = . r2.h

    6. Calculen la masa de 1,00.1016 tomos de oxgeno, expresada en gramos y en microgramos.

    7. Determinen para las siguientes sustancias, la masa molecular y la masa molar:

    a) Br2 b) SO2 c) HNO3

    8. Completen en la siguiente tabla las masas moleculares y las masas molares de las sustanciasindicadas.

    Nombre y frmula de lasustancia

    Masa molecular

    (u)

    Masa molecular

    (g)

    M

    (g/mol)

    dixido de nitrgeno, NO2

    cido sulfrico, H2SO4

    cido clrico, HClO3

    ozono, O3

    cido pirofosfrico, H4P2O7

    tetracloruro de carbono, CCl4

    propano, C3H8

  • 4. Magnitudes atmicas y moleculares

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    Nombre y frmula de lasustancia

    Masa molecular(u)

    Masa molecular(g)

    M(g/mol)

    dixido de carbono, CO2

    sulfuro de hidrgeno, H2S

    amonaco, NH3

    9. Calculen la cantidad de molculas, expresada en moles, y el nmero de molculas presentesen:

    a) 144 g de pentano (C5H12);

    b) 230 g de NO2;

    c) 1,80 Kg de glucosa (C6H12O6);

    d) 1,00 mg de trixido de azufre;

    e) 1,00 Kg de H3PO4;

    f) 1,00 g de CBr4.

    10. Indiquen la masa de 5,00 mol de cada una de las siguientes sustancias:

    a) Ca(OH)2 b) NaNO3 c) Al2(SO4)3 d) CaCO3 e) Li2SO3

    11. Cierto jugo de frutas de una marca comercial contiene 28,6 g de cido ctrico (C6H8O7) en3,80 L del mismo. Si un adulto ingiere 500 mL de dicho jugo, determinen el nmero demolculas y la cantidad de molculas de cido ingeridos.

    12. Indiquen si las siguientes afirmaciones son correctas (C) o incorrectas (I). Justifiquen lasrespuestas.

    a) La masa de una molcula de oxgeno (O2) es 32,0 g.

    b) La masa de un tomo de Ca es 40,0 g.

    c) En 0,500 moles de molculas de H2 hay 6,02.1023 tomos.

    d) En 5 molculas de CO2 hay igual nmero de tomos que en 2 molculas de CCl4.

    e) En 8,25 g de agua hay mayor nmero de molculas que en 85,0 g de PCl3.

    13. Calculen la cantidad de sustancia, expresada en moles, en los sistemas formados por:

    a) 265 g de Fe2O3;

    b) 140 g BaSO4;

  • G. Mohina; M.G. Muoz -dir- L. Iigo; R. Josiowicz

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    c) 2,48.1018 molculas de CH4;

    d) 4,15.1022 molculas de SF6.

    14. Indiquen cul de los siguientes sistemas presenta mayor nmero de molculas:

    a) 1,00 mol de O2;

    b) 36,0 g de H2O;

    c) 3,00 moles de NH3;

    d) 49,0 g de cido sulfrico.

    15. El ibuprofeno es un antiinflamatorio de frmula C13H18O2 que se comercializa, por ejemplo,en comprimidos que contienen 400 mg de esta sustancia. Si una persona ingiere doscomprimidos en un da, determinen:

    a) la masa, expresada en gramos, de ibuprofeno ingerida en el da;

    b) la cantidad, expresada en moles, y el nmero de molculas de ibuprofeno contenidosen los dos comprimidos.

    16. Calculen cuntos tomos de cloro (Cl) hay presentes en cada uno de los siguientes sistemas:

    a) 10 molculas de HCl;

    b) 2,00.103 molculas de Cl2;

    c) 1,00.106 molculas de PCl3;

    d) 6,02.1023 molculas de SiCl4;

    e) 1,50 mol de molculas de Cl2O.

    17. Completen los espacios en blanco de la siguiente tabla.

    Frmulade la

    sustanciaMasa (g)

    Cantidad demolculas

    (mol)

    Nmero demolculas

    Cantidad detomos dehidrgeno

    (mol)

    Nmero detomos dehidrgeno

    HI 75,0 g

    NH3 5,42.1024 t H

    C2H6 3,01.1024 molculas

    CHCl3 1,50 mol

    H2SO4 5,00 mol

  • 4. Magnitudes atmicas y moleculares

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    18. El metano es el principal componente del gas natural. Su frmula es CH4. Determinen:

    a) la masa, expresada en unidades de masa atmica, de una molcula de metano;

    b) la cantidad de metano, expresada en moles, presentes en 300 g del gas;

    c) el nmero de tomos de hidrgeno presentes en 300 g del gas.

    19. Se dispone de una masa de etano (C2H6) que contiene 3,01.1023 tomos de hidrgeno.Calculen:

    a) la masa, expresada en gramos, de etano;

    b) la cantidad de etano, expresada en milimoles;

    c) el nmero total de tomos presente en la muestra;

    d) la masa, expresada en gramos, de una molcula de etano.

    20. Indiquen cul de los siguientes sistemas presenta menor nmero de tomos totales:

    a) 1,00 Kg de aluminio;

    b) 7,50 mol de hierro;

    c) 1,81.1025 molculas de O3;

    d) 342 mg de sacarosa (C12H22011).

    21. Se dispone de una muestra de 150 g de sulfato de cobre (II) (CuSO4). Determinen para lamisma:

    a) la masa de cobre;

    b) el nmero de tomos de oxgeno.

    22. Una muestra de C6H12O6 (glucosa) contiene 3,61.10 24 tomos de hidrgeno. Calculen:

    a) el nmero de molculas de glucosa;

    b) la masa de carbono presente en la muestra.

    23. En una determinada masa de N2O5 hay presentes 84,0 g de nitrgeno. Determinen para lamisma:

    a) la masa de N2O5, expresada en gramos;

    b) la cantidad de molculas de xido, expresada en moles;

    c) el nmero de tomos de oxgeno presente;

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    d) el nmero de molculas de NH3 que contiene igual masa de nitrgeno que lamencionada en el enunciado.

    24. La masa de 4,20 mol de una sustancia es 500 g, y su densidad () a 20,0 C es 1,63 g/cm3.Calculen:

    a) el volumen molar de dicha sustancia;

    b) la masa de una molcula de la misma;

    c) la masa, expresada en gramos, de 3,01.1010 molculas de dicha sustancia.

    25. Calculen:

    a) la masa de acetona (C3H6O) que contiene 300 g de carbono;

    b) la cantidad de molculas de H3PO4 que contienen 6,85.1025 tomos de oxgeno;

    c) la masa de SO2 que contiene el mismo nmero de tomos de oxgeno que lospresentes en 3,50.1024 molculas de SO3;

    d) el nmero de molculas de H2S que contienen igual masa de hidrgeno que lapresente en 2,50 mol de AsH3;

    e) la cantidad de molculas de HClO4 que tienen el mismo nmero de tomos de cloroque los contenidos en 65,0 g de Cl2O3.

    26. La melamina, se usa para fabricar resinas plsticas, algunas de las cuales reemplazan a lamadera o a los juguetes. Su frmula molecular es C3H6N6. Indiquen:

    a) la masa molar;

    b) la masa y el nmero de molculas contenidos en 0,750 mol de melamina;

    c) el nmero de tomos de nitrgeno presente en 5,86 g de melamina;

    d) la masa de carbono contenida en 35,0 g de melanina;

    e) la cantidad de tomos de hidrgeno, expresada en moles, presente en 5,00.1024

    molculas de melamina.

    27. Determinen la masa de calcio, expresada en gramos, en una mezcla formada por 0,300moles de CaO y 40,0 g de CaCO3.

    28. En un recipiente cerrado se mezclan 80,0 g de metano (CH4) y 2,50 mol de etano (C2H6).Calculen:

    a) el nmero de molculas en el recipiente;

  • 4. Magnitudes atmicas y moleculares

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    b) el nmero de tomos de hidrgeno presente en la mezcla;

    c) la masa de etano que contiene igual nmero de tomos de carbono que los presentesen 80,0 g de CH4.

    29. La densidad del metanol (CH3OH) a 20,0 C y 1,00 atm es 0,793 g . cm-3. Indiquen:

    a) el volumen molar del metanol en esas condiciones;

    b) el volumen que ocuparn 4,56.1024 molculas de CH3OH.

    30. Un