Guia 2 de Quimica

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Esperamos que te sean tiles. Pods buscar todo el material, responder tus dudas y mucho ms

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Antes de comenzar, vamos a definir nmero atmico y nmero msico:

Nmero atmico (Z): El nmero atmico, como sugiere el nombre, es el nmero que define de qu

tomo estamos hablando. La cantidad de protones vendra a ser como la huella digital del

elemento, cada elemento tiene su cantidad definida de protones. Por lo que dice la teora, la

cantidad de protones no vara con las reacciones qumicas. Cuando los tomos intervienen en

reacciones y forman enlaces, lo hacen a travs de prdidas o ganancias de electrones o

compartindolos pero la cantidad de protones se supone que se mantiene constante. Si el tomo

tiene carga cero, quiere decir que tiene la misma cantidad de protones y de electrones, por lo

tanto, en ese caso, el nmero atmico coincide con el nmero de electrones.

Nmero msico (A): Representa, como lo indica el nombre, la masa del tomo, que est

constituido por electrones, protones y neutrones. Como la masa de electrones es insignificante al

lado de la masa de los protones y neutrones, no se tiene en cuenta. Entonces, el nmero msico es

la suma de los protones y los neutrones.

Los elementos, se suelen escribir de la siguiente manera (a la forma de escribir las cosas se la suele

llamar nomenclatura:

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Gua II Qumica CBC

2014

Ejercicio 2.1: Determinar el nmero atmico

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Para un elemento X:

a) Contando la cantidad que tenemos de cada uno, vemos que tenemos:

Por lo tanto,

Recordemos que el smbolo qumico se obtiene con el nmero de protones que coincide con el

nmero atmico y el nmero msico como la suma de la cantidad de protones y de neutrones.

b) La mecnica es la misma que la del punto anterior, comenzamos contando las cantidades de

subpartculas, identificamos los tres parmetros del elemento (nmero atmico, nmero msico y

smbolo qumico) y escribimos el elemento en la nomenclatura que vimos al principio del ejercicio.

Contando la cantidad que tenemos de cada uno, vemos que tenemos:

Por lo tanto,

En este caso, el nmero de protones coincide con el nmero de electrones y el tomo est neutro.

3 protones

4 neutrones

3 electrones

Nmero atmico (Z) Nmero msico (A) Smbolo qumico (X)

5 protones

5 neutrones

5 electrones



Finalmente, el elemento se puede simbolizar de la siguiente manera:

c)

Como vinimos haciendo comenzamos contando la cantidad que tenemos de cada uno, vemos que

tenemos:

Por lo tanto,

Finalmente, el elemento se puede simbolizar de la siguiente manera:

La pregunta ahora es de dnde sacamos la cantidad de neutrones? Por lo que vimos en el

punto anterior, el nmero msico nos da la cantidad de protones y de neutrones en el ncleo del

elemento. Por lo tanto, si a ese nmero le restamos la cantidad de protones (que dijimos que

coincida con el nmero atmico) nos queda el nmero de neutrones.

( ) ( )

Si el elemento es neutro, sabemos que el nmero de protones coincide con el nmero de

electrones.

1 protn

2 neutrones

1 electrn


Ejercicio 2.2: Detallar para cada uno de


a)

b)

c)

a)

*Ac lo que vemos es que la cantidad de electrones es la cantidad que tiene en estado neutro y un

electrn adicional porque se trata de un anin con una carga negativa.

Nos movemos una casilla en la tabla peridica y llegamos al Nen, cuyo smbolo qumico es Ne.

b)

*Esto es as porque nos faltaran tres electrones para tener carga neutra.

Nmero de protones Nmero de neutrones Nmero de electrones





Ejercicio 2.3: Detallar, para cada uno de los siguientes


Para encontrar el elemento con la misma cantidad de electrones, nos tenemos que mover hacia

atrs en la tabla peridica. Si nos movemos esos tres lugares hacia atrs, nos encontramos con el

cromo (Cr).

c)

*Tenemos dos cargas negativas. Por lo tanto, tendremos dos electrones ms que en estado

neutro.

Si nos movemos dos lugares hacia atrs, nos encontramos con el silicio (Si).

Este ejercicio est bueno para ir movindonos por los perodos en la tabla. Si nos movemos en

forma horizontal en la tabla (de izquierda a derecha o al revs), los elementos tienen diferente

cantidad de protones (o electrones, porque se encuentran en estado neutro).

Un par de definiciones:

Anin: elemento o grupo con carga desbalanceada que tiene ms electrones que protones y que,

por lo tanto, tiene carga negativa.

Catin: elemento o grupo que tiene ms protones que electrones y que, por lo tanto, tiene carga

positiva.

Recordar que el nmero de protones vendra a ser como la huella digital y que, por lo tanto, no

vara. Lo que vara es la cantidad de electrones.

El primero queda descartado porque tiene solo dos protones y en el grfico tenemos cuatro.

El segundo tiene carga neutra mientras que en el dibujo no coinciden la cantidad de electrones y

protones.

La tercera opcin es la correcta, coincide el nmero atmico ( ), el nmero msico ( ). En el caso

del nmero msico, vemos que es igual a la suma de las bolitas blancas y negras (protones y

neutrones en el ncleo). Tambin coincide la carga, que nos indica que faltan dos electrones para

que el tomo se encuentre en estado neutro.


Ejercicio 2.4: Identificar a cul de las especies


a) Falso. El nmero atmico no cambia porque no se modifica ni la cantidad de protones ni de

neutrones. Lo que muestran en la gua es el elemento con un protn menos en el ncleo.

b) Falso. No son istopos porque no se trata del mismo elemento. Para ser istopos debe coincidir

el nmero atmico y se diferente el nmero msico. Es decir, ser el mismo elemento pero con una

cantidad distinta de neutrones en el ncleo.

c) Verdadero. Al acaparar dos electrones, tendr carga , ya no se encuentra en estado neutro.

Adems, cuando un elemento cede o acapara electrones no se altera ni el nmero msico ni el

atmico.

d) Verdadero. Al tener el mismo nmero atmico, sabemos que se trata del mismo elemento. Al

diferir en el nmero msico, como la cantidad de protones es constante, lo que es distinto es la

cantidad de neutrones.

Carga Nmero de protones Nmero de neutrones Nmero de electrones

Ejercicio 2.6: Escribir las ecuaciones de formacin de los siguientes

Ejercicio 2.7: Completar el cuadro siguiente, utilizando

Ejercicio 2.5: Indicar si las siguientes afirmaciones son correctas o


a) Como mencionamos, los istopos son elementos con igual nmero atmico ( ) pero distinto

nmero msico ( ). De la lista tenemos:

b) Los elementos isobaros tienen igual nmero msico pero distinto nmero atmico (se trata de

distintos elementos).

Revisando la lista, tenemos:

c) Vamos a ordenar los datos de la cantidad de neutrones en una tabla:

Por lo tanto, tenemos dos grupos:

istopos de istopos de istopos de istopos de

Elemento Neutrones

Ejercicio 2.8: Dados los nucleidos


a) Este es un ejemplo de pasaje de unidades, no tiene nada de interesante. Es pasar del unidad

que es la unidad de masa atmica a . Lo nico que necesitamos es el factor de conversin de

unidades que es la relacin entre las dos unidades. En este caso:

Por lo tanto el factor es:

Cuando multiplicamos por este factor a un valor que est en , estamos pasando el valor

directamente a .

Despus tenemos que pasar a gramos, recordando que .

Por lo tanto, el factor de conversin nos queda:

Para el primer ejemplo, haciendo esto, nos queda: .

Para el segundo,

b) En este caso, nos piden el valor para mil tomos, solo tenemos que multiplicar por mil el valor

que calculamos en el punto anterior:

Para el primer caso, nos queda

Para el segundo, .

c) Este punto es igual al anterior, con la diferencia que en lugar de hacerlo para mil tomos, lo

hacemos para tomos. Es decir, multiplicamos los valores del punto a) por

.

Para el primer caso, nos queda

Para el segundo,

Ejercicio 2.9: Las masas de los dos istopos del elementos nitrgeno


Para resolver este ejercicio, necesitamos una frmula:

a) Reemplazamos los datos en la frmula y nos queda:

Ahora simplemente utilizamos un factor de conversin para pasar de a :

b) Reemplazamos los datos en la frmula y nos queda:

Ahora simplemente utilizamos el factor de conversin que vimos en el ejercicio anterior:

Antes de continuar, vamos a hacer un pequeo parntesis terico sobre masa molar.

La masa molar ( ) es la masa (en gramos) que tiene un mol de una sustancia. Es decir, es la masa

que tiene un grupo de molculas. Por lo tanto, la unidad es .

Este ejercicio es muy fcil pero lo interesante es buscar los datos en la tabla peridica, no por

Google, as practics el uso de la tabla.

a)

Elemento Smbolo Masa molar 1,5 moles

Ejercicio 2.10: Dadas las abundancias isotpicas naturales

Ejercicio 2.11: Calcular la masa ( ) y el nmero de tomos


b)

c)

d)

a)

Pasamos a nmero de tomos:

b)


Rubidio


Argn


Bismuto


Titanio

Ejercicio 2.12: Calcular el nmero y la cantidad de tomos


c)


d)


a) Este ejercicio es bsicamente igual al anterior, solo necesitamos hacer una regla de tres simple:

b) Este tambin sale por regla de tres simple:

Ejercicio 2.13: Una dosis de de talio


a) Para calcular la masa de carbono, recordemos que partimos de del acero. La cantidad de

carbono en el mismo, segn el enunciado, es . Por lo tanto, podemos hacer una regla de tres

simple.

b) Para calcular la cantidad de cromo, primero vamos a calcular la masa que tenemos en la

muestra de la misma manera que en punto anterior.

Ahora, vayamos a la tabla para ver cul es la masa molar. Mi tabla dice que la masa molar es

.

Por lo tanto, tendremos la siguiente cantidad de moles de cromo (y la cantidad de tomos):

c) Este punto es fcil, tendramos que hacer lo mismo que en el anterior, salvo que no necesitamos

la cantidad de tomos y, adems, nos piden que expresemos la masa en milimoles.

Buscando en la tabla, encontramos que la masa molar es

.

Por lo tanto, tendremos la siguiente cantidad de moles de cromo (y la cantidad de tomos):

Ejercicio 2.14: El acero inoxidable


a)

b)

c)

d)

Molcula Cantidad de tomos Masa molecular

Masa molar

Masa de una molcula ( ) Masa de una molcula ( )

Molcula ( ) Cantidad de tomos Masa molecular ( )

Masa molar



Masa molar


Molcula ( ) Cantidad de tomos ( ) Masa molecular ( )

Masa molar

( )


Ejercicio 2.15: Calcular, para cada una de las sustancias siguientes


e)

f)

a) Partimos de una masa de de amonaco ( ), que tiene la siguiente masa molar:

Recordamos que esos valores salen de la tabla peridica.

i) Para calcular la cantidad de molculas, partimos de que sabemos que por cada tenemos un

mol. Luego hacemos la regla de tres simple:

ii) Nuevamente, hacemos la regla de tres simple, sabiendo que en un mol hay

molculas.


Masa molar



Masa molar


Ejercicio 2.16: Para una masa de


iii) Por cada molcula de amonaco, hay un solo tomo de nitrgeno. Por lo tanto, la cantidad de

moles de amonaco es la misma cantidad de moles de . Es decir, .

iv) Este punto se piensa de la misma manera que el anterior, como la cantidad de moles coincide,

tambin coincide la cantidad de tomos. Es decir, lo mismo que calculamos en el punto ii).

Tendremos .

v) Vamos a aprovechar que ya tenemos calculada la cantidad de moles de en el punto iii) y

vamos a multiplicar por la masa molar. Tendremos entonces:

b) Continuamos como en el punto a) sin ceremonia.

i)

ii)

iii) Por cada , tenemos dos tomos de nitrgeno. Por lo tanto, la cantidad de moles de

nitrgeno es el doble que la de . Es decir, .

iv) Con la misma lgica del punto anterior, tenemos el doble de nitrgeno. Es decir,

.

v)


c)

i)

ii)

iii) Por cada , tenemos un tomo de nitrgeno. Por lo tanto, la cantidad de moles de

nitrgeno es la misma que la de . Es decir, .

iv) Con la misma lgica del punto anterior, la misma cantidad de que de nitrgeno. Es

decir, .

v)

d)

i)

ii)


iii) Por cada , hay dos tomos de nitrgeno. Por lo tanto, la cantidad de moles de es el

doble que la de . Es decir, .

iv) Considerando lo que vimos en los puntos anteriores, tenemos del doble de tomos de que

cantidad de . Es decir, .

v)

a) Incorrecta: Es verdadero que habrn moles de tomos de hidrgeno y moles de oxgeno

pero no es verdadero que habrn de azufre (habr ).

b) Correcta: Seis moles de molculas tienen una masa de (Te podras imaginar un tomo de

hidrgeno de un gramo de masa?).

c) Correcta:

Si un compuesto tiene de nquel, por cada del xido de nquel,

tenemos de nquel. El porcentaje m/m de oxgeno ser de .

Calculemos entonces cunto oxgeno habr en :

Continuamos por la frmula emprica. Se entiende por frmula emprica a la proporcin

entre los distintos tomos dentro de la molcula. Vendra a ser la combinacin ms simple posible

entre los tomos.

Teniendo de xido de nquel, y sabiendo que, de esos , corresponden a

oxgeno. Entonces, los corresponden al nquel. Pasemos a moles:

Ejercicio 2.17: Indicar si las siguientes afirmaciones son correctas


Finalmente, como vemos, en los del compuesto, tendremos un mol de oxgeno y un mol de

tomos de nquel. Por lo que, para cada tomo de oxgeno, corresponde un tomo de nquel. La

frmula emprica del compuesto ser como dice la afirmacin, .

Para comenzar, vamos a calcular cul es la cantidad de calcio en moles. Es importante tener en

cuenta que

a) La relacin entre la cantidad de moles de y es que por cada mol de carbonato de

calcio, tenemos un mol de calcio. Por lo tanto,

b) Este caso es igual que el anterior, con la diferencia de que la masa molar del ( ) .

La masa molar es:

Entonces, como en el punto anterior:

( ) ( )

( ) ( )

c) Este caso es ms fcil de los anteriores, sale simplemente con la regla de tres simple:

Un vaso es aproximadamente . Por lo tanto, tomando un vaso y medio ingerimos casi todo

el calcio que necesitamos por da.

Ejercicio 2.18: La ingesta de calcio recomendada para nios


a) Fcil, buscamos las masas de cada elemento y multiplicamos por las cantidades:

b) Esto se resuelve con lo que sacamos del punto anterior y haciendo otra regla de tres simple.

a) Si miramos con un poco de atencin, nos damos cuenta que la cantidad de moles de la sustancia

es

. Porque la cantidad de moles de oxgeno es el triple que la de la molcula.

Por lo tanto, tendremos

. Pero si miramos bien el enunciado, este nos indica

que esa cantidad de moles equivale a . Por regla de tres simple,

b) Utilizamos el factor de conversin:

c) Como ya sabemos la masa molar del compuesto:

Buscando en la tabla, vemos que se trata del azufre, cuyo smbolo qumico es .

Ejercicio 2.19: El naproxeno

Ejercicio 2.20: En de una sustancia


Antes de comenzar vamos a definir qu es el volumen molar.

El volumen molar es el volumen ocupado por un mol de una sustancia.

Partimos de la frmula de densidad y despejamos el volumen:

En particular, para un mol:

Todos los puntos de este ejercicio se calculan de manera similar, vamos a hacer los primeros para

tener una idea de cmo se encaran.

a)

b) Se trata de un gas, si lo consideramos ideal, el volumen molar es siempre el mismo, .

c) En este punto se aplica lo mismo que en el anterior:

d) La densidad se da en el enunciado y la masa molar se calcula como . Ahora

solo tenemos que sustituir estos valores en la frmula que se dio al principio del ejercicio:

( )

e) Este punto es igual al anterior (la masa molar no cambia) pero la densidad es menor, por lo que

el volumen molar ser mayor.

( )

Ejercicio 2.21: Calcular los volmenes molares de las sustancias siguientes...


a) En este caso, solo tenemos que utilizar la frmula de densidad que vimos en el principio del

ejercicio anterior, reemplazando los valores:

b) En el enunciado, dice que por cada hay un mol de cloroformo. Por lo tanto, podemos

aplicar la regla de tres simple para calcular lo que hay en un solo centmetro cbico.

Por cada mol de cloroformo, hay tres moles de cloro. Por lo tanto en un mol de cloroformo hay

( ) tomos de cloro.

c) Utilizamos la cantidad de tomos que hay en un mol:

( )

a)

El enunciado nos dice que la frmula del percloroetileno es . Tambin indica la

densidad y el volumen que ocupan moles.

Para comenzar, sabemos que moles del compuesto ocupan . Con este dato,

podemos calcular el volumen molar del compuesto (el volumen que ocupa un mol del compuesto).

Tenemos que dividir el volumen por el nmero de moles y obtenemos que el volumen molar es

.

Por otro lado, con la densidad del percloroetileno (

) y sabiendo el volumen

que ocupa un mol ( ), podemos calcular el peso de un mol. Haciendo una regla de

tres simple, obtenemos que:

Ejercicio 2.22: El volumen molar del cloroformo lquido...

Ejercicio 2.23: El percloroetileno es el solvente de limpieza a seco...


Para calcular el valor , vamos a utilizar el valor de la masa molar que calculamos y siguiendo la

estrategia del punto c) del ejercicio .

Despejando, llegamos a que .

Finalmente, la frmula es .

b)

Con el volumen podemos calcular el nmero de moles, dado que ya conocemos el

volumen molar del percloroetileno: un mol ocupa . Por lo tanto,

Por cada molcula de percloroetileno hay cuatro tomos de cloro (por lo tanto, por cada

mol de hay cuatro moles de ). Teniendo esta relacin, sabemos que por cada moles

de percloroetileno, tenemos moles de tomos de cloro. De la misma manera, pasamos el

resultado a tomos, y llegamos a que el nmero de tomos de cloro es en de

percloroetileno.

c)

En este caso, calculamos la masa de carbono. Aplicamos una regla de tres simple:

Por cada de percloroetileno hay moles de percloroetileno. Mirando la frmula

qumica, vemos que por cada molcula del compuesto, tenemos dos tomos de carbono. Por lo

tanto, haciendo las cuentas necesarias, obtenemos que la cantidad de tomos de carbono es

. Sabiendo que la masa molar del carbono es :


a) Sale con una regla de tres simple:

b) La masa molar de la molcula en cuestin es . Por lo tanto, tenemos que:

c) Para conoces la cantidad de molculas, necesitamos conocer la cantidad de moles. Utilizamos el

volumen molar:

Ahora, podemos calcular la cantidad de molculas con la misma lgica que vinimos aplicando:

d) Sabemos que:

Para se necesitan moles de . Entonces,

a) Tenemos como dato la masa de un mol de mentol, . Tambin sabemos que la densidad es

. Por lo tanto,

Ejercicio 2.24: La frmula molecular de un compuesto orgnico lquido es...

Ejercicio 2.25: La densidad del mentol es...


El volumen molar tiene como unidad

. Por lo tanto, nos queda

.

b) Calculamos la cantidad de mentol que hay en .

c) Vamos a utilizar el dato que sabemos, en un mol hay molculas.

Esta fue la primera parte de la gua. La semana que viene estamos publicando la segunda parte!

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