Unidades Químicas de Masa y Cálculos Químicos

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  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

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    Academias

    Bryce

    Pre de te Pre

    un

    vers

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    t ri

    a

    Prof Lic U

    Francisco Medina s

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    2/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    UNID DES

    QUMIC S

    E

    M S

    AMADEO AVOGADRO 1776-1856)

    Qumico y

    fsico

    italiano. Naci el 9 de junio de 1776 en lurn, Italia y

    muri

    el

    9 de julio de 1856.

    En

    1792, se gradu como doctor en

    derecho cannico; pero no ejerci. En vez de ~Uo mostr verdadera

    pasin por

    la fsica

    y la qumica, y un gran destrew para las matern-

    icas.

    Recapacitando sobre el descubrimiento de Charles publicado por

    Gay -Lussac) de que todos los gases se dilatan en

    la mis~

    propor

    cin con

    la

    temperatura decidi que esto deba implicar que, cual

    quier gas a un temperatura dada, deba contener l mismo nmero

    de

    p_artculas por

    unidad de volumen. Avogadro tuvo la prewucin

    de especificar que las partculas no tenan por qu ser tomos indivi-

    duales sino que podan ser combinaciones de tomos

    lo

    que hoy

    llamamos molculas).

    Con esta consideracin pudo explicar con facilidad

    la ley

    de

    la

    combi

    nacin de volmenes que haba sido anunciada por Gay-Lussac y,

    basndose en ella, dedujo que el oxgeno era 16 veces ms pesado que el hidrgeno y no ocho como

    defenda Dalton en aquella poca.

    Enunci

    la

    llamada hiptesis de Avogadro: iguales volmenes de gases distintos contienen el mismo

    nmero

    de

    molculas,

    si

    ambos se encuentran a igual temperatura y presin. Determin el nmero de

    Avogadro, este nmero, equivalente a 6,022.10

    23

    es

    un

    constante, segn public en 1811. Como ha

    ocurrido muchas veces a

    lo.

    largo de

    la

    historia, las propuestas de

    Avo_sadro

    no fueron tomadas en

    cuenta, es ms, Dalton, Berzelius y otros cientficos de la poca desprecinon

    la

    validez de su descu

    brirriento y la comunidad cientfica no acept de inmediato las conclusiones de Avogadro por tratarse

    de un descubrimiento basado en gran medida en mtodos empricos y vlido solamente para

    los

    gases reales sometidos a altas temperaturas; pero a baja presin.

    MASA ATMICA

    PROME IO

    Es la masa relativa, promedio y ponderado m.A.) asignada a los tomos

    de

    un elemento qumico,

    comparada con la doceava parte de

    la

    masa del istopo carbono-12, a quien se denomina unidad de

    masa atmica urna). La masa atmica promedio determina cuntas veces es la masa promedio de

    los tomos de cada elemertto respecto de la urna. Por ejemplo, a masa atmico promedio del

    oxgeno es 16 urna, entonces, significa que la masa promedio

    de

    los tomos de oxgeno resulta ser 16

    veces la urna.

    Una

    urna

    es exactamente /

    2

    de la masa

    de

    un

    tomo de C-12

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    UNIDADES QUMICAS DE

    M S

    La

    denominacin

    de

    peso atmico , referida en algunos textos, estrictamente es inadecuada puesto

    que se refiere a masas. No obstante, su uso est; difundido.

    ( 1 u

    =

    1 urna

    =

    g = 1.66.10 -24 gJ

    ~ ~

    A

    masa promedio de

    los

    tomos

    m

    =

    u r n a

    -.L)g

    No

    Segn el SI, la abreviatura de la unidad de masa atmica es

    u .

    No obstante, usaremos la notacin

    uma

    por estar ms difundida.

    La

    masa atmica promedio

    se

    determina experimentalmente como la media ):xmderada de todos los

    istopos naturales no radiactivos. Por ejemplo. el magnesio en la naturaleza consta

    de

    tres istopos

    naturales no radiactivos.

    Istopo

    24.Mg

    12

    i~ g

    i~ g

    y

    la

    masa atmica promedio es:

    %Abundancia Masa isotpica (urna)

    78.99

    23 98504

    10,00 24.98584

    11.01

    25 98259

    A M )= 78,99)x 23,98504uma)+ 10,00) 24,98584uma)+ ll,01) 25,98259uma)

    m. g

    100

    m.A(Mg) 24,30 urna

    PESO FRMULA Y PESO MOLECULAR

    Es la masa relativa, promedio y

    ponderado

    asignada a las unidades frmula de los compuestos

    qumicos, siempre comparada con la unidad de masa atmica. El peso frmula o peso molecular, es

    la sumatoria

    de

    las masas atmicas promedio

    de

    todos los tomos que constituyen la unidad frmula.

    Se

    han

    usado los trminos peso

    molecu_lar

    y peso frmula anteriormente para indicar la masa de un

    mol de

    un

    compuesto. Sin embargo, el trmino masa molar es ms inclusivo,

    porque

    se

    puede

    usar

    para todo tipo de compuestos.

    Por ejemplo determinemos

    el

    peso frmula del cido sulfrico (H

    2

    S0

    4

    }.

    Composicin por

    unidad frmula Masa atmica

    2.

    H 2 x 1,00 urna= 2 urna

    1 . S 1 x 32 urna = 32 urna

    4 O 4 x 16 urna

    =

    64 urna

    Peso frmula del

    HzS04

    98 urna

    2

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    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    Cuando nos referimos especficamente a sustancias moleculares (no inicas), es decir, sustanias que

    existen como molculas discretas, a menudo, se sustituye el trmino

    peso

    frmula por

    el de

    peso

    molecular

    (

    M .

    DEFINICIN DE MOL

    Un mol (smbolo mol se define como la cantidad

    de

    sustancia

    dada

    que contiene tantas unidades

    frmula como el nmero de tomos contenidos exactamente

    en 12

    g de carbono-12.

    El mol es una de las siete cantidades bsicas

    en

    el Sistema Internacional (SI) y es la unidad de

    conteo, como la

    docena que cuenta 12 unidades o la

    gmesa

    (144)

    que

    cuenta 12 docenas. No

    obstante, es un nmero demasiado grande como para contar cuerpos del

    mundo

    que nos

    wdea

    y se

    prefi~re usar

    para

    contar tomos, molculas, iones, o partculas microscpicas en general.

    El

    nmero de tomos en

    una

    muestra de 12 g de carbono-12, se llama el

    nmero

    de Avogadro (al

    cual

    le

    damos el smbolo.de No). Mediciones recientes

    de

    este nmero

    dan

    un valor

    de

    con ocho

    cifras sig~ificativas: 6,022 136 7.1023, y redondeando a tres cifras significativa es

    6 02.10

    2

    3

    Un mol se podra redefinir como la cantidad de sustanci

    que

    contiene 6,02.10

    23

    unidades

    frmula, cuya masa.es igual peso frmula expresado en gramos ( o masa atmica prom~dio, en el

    caso de tomos)

    y

    slo

    si la

    sustancia es gaseosa

    en

    condiciones normales ( P

    =

    1 atm y T

    = OC),

    ocupa un volumen de

    22 4

    L, independiente de su naturaleza.

    a

    m s

    de mol de molcul s

    se

    denomina,m s molar y

    se

    expresa en g/mol

    1 mol de

    molculas=

    6,02.lo23

    molculas=

    P

    F g

    = 22,4 L CN)

    1

    mol de tomos = 6,02.1023

    tomos=

    m.A.

    g

    =

    22,4

    L CN)

    =

    1 at-g

    1 mol de 0

    2

    (gl

    = 6,02.10

    23

    molculas 0

    2

    g = 32 g 0

    219

    = 22,4 L 0

    2

    (g) CN)

    1 mol de H

    2

    0 = 6,02.1()23 m olculas H

    2

    =

    18

    g

    H

    2

    0

    1

    mol de tomos de Na= 6,02.1023 tomos de Na=

    23 g

    Na=

    1

    at-g Na

    1 mol de tomos de

    He(g) =

    6,~2.1023 tomos de He

    9

    =

    4 g He

    9

    r=

    1

    at-g He = 22,4

    L

    l

    1e(gl

    (CN)

    \

    1 mol de

    tomos

    = 1 tomo-gramo = 1 at-g

    1

    mol

    de molculas de HzO

    Peso frmula = 18 urna

    /

    ~

    Masa= 18 g

    Masa molar

    =

    18

    gimo

    Contiene 6,022.10

    2

    3molculas de HzO

    3

    1 mol de molculas de 02(g)

    Peso

    frmula

    =

    32 urna

    Masa= 32 g

    Masa molar 32 g/mol

    Contiene 6,022. ro23 molculas de o

    2

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    UNIDADES QUMICAS DE M S

    Al tratai:

    con molculas diatmicas (H

    2

    , 0

    2

    , N

    2

    , F

    2

    , CI: e 1

    2

    ), se debe tener especial cuidado para

    .d~nguir entre una mol de tomos y una mol de molculas.

    or

    ejemplo:

    . contiene ,

    1

    mol

    de

    moleculas.

    de

    02

    - 2

    moles

    de atomos

    de

    O

    Se denomina nmero de moles n), a

    las

    moles de sustancia contenidas en determinada

    cantidad de

    la

    misma.

    MTODO PRCTICO

    PARA LA RESOLUCIN DE

    PROBLEMAS

    1

    mol-g

    o

    Datos del Proporcin

    Problema

    (DP)

    Qumica

    (PQ)

    Atomo-gramo

    (atg)

    olcula-gramo (mol-g)

    o moles

    PA o PM

    -

    gramos

    (EQ) (CQ)

    tomos, molculas

    o

    23

    6,023x10

    unida.des

    (6x10

    23

    , N, N

    0

    ,

    N

    3

    )

    litros

    .22,4

    gases)

    Regla

    de

    tres

    simple

    Interpretacin de frmulas

    esl a

    m ~ 3 at-g de O

    3 N

    tomos de

    O

    esta

    masa de t

    2(56)

    112 g - _ 2 at-g de Fe

    con..... ne

    2 N tomos de

    Fe

    esla

    pesa

    5

    at-g

    en

    total

    co~e

    5

    N tomos

    en

    total

    ~ne

    6,023x11h3

    molcula

    4

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    UNID DES QUMIC S DE M S

    AUTOEVALpACIN l OS Si

    una molcula de una sustancia

    pesa

    pesar

    2 at-g de sodio.

    a)23

    gramos

    b 46gramos

    c)60

    gramos

    d

    91 gramos

    e)65

    gramos

    l peso de 3 1023 molculas

    de IhO.

    a)18

    gramos

    b)9.0

    gramos

    c 36 gramos

    d 15

    gramos

    e 26gramos

    03.Cuntos tomos gramos representan 28

    gramos de

    hierro puro.

    a)0,5 at-g

    b)1,0 at-g

    e)

    2,0 at-g

    d 3,0

    at-g

    e N.A.

    04.Cuntas moles existen en 200 gramos

    -de soda custica NaOH)?

    a)O,Smoles

    b)5,0 moles

    c 50 moles

    d

    5,18 moles

    e)5,5 moles

    5

    2,lxl0-

    22

    gramos.

    Determinar

    d

    peso

    molecular.

    a l20

    b)122

    c)124

    d 126

    e)128

    06.En 160

    gramos de

    una

    sustancia

    existen

    5 mol-g. Cul ser el peso molecular?

    a 30

    . b)31

    .c)32

    d 33

    e 34

    07.Calcular el nmero de moles de carbono

    en 68,4

    gramos

    de C12H22011

    a)1,4 moles

    b 5,6moles

    c 4,8moles

    d 2,4 moles

    e)S,4

    moles

    OS.Hallar la

    cantidad

    de gramos de

    acetileno

    Gll i)

    sabiendo que presenta

    0,4 at-g de carbono.

    a)4,5 gramos

    b)2,6

    gramos

    e) 9,6

    gramos

    d 5,2

    gramos

    e) 1,6

    gramos

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    7/62

    UND DES QUMIC S E M S

    09.Se tiene

    una muestra de KzO

    y

    siendo

    la

    cantidad

    de gramos 9,4. Hallar la

    masa

    de potasio

    en

    dicha muestra.

    a)7,8

    gramos

    b)7,9

    gramos

    c)5,9

    gramos

    d) 8,7 gramos

    e)6,8 gramos

    10.Se tiene 3,3 gramos

    de

    C02 y 0,9 graos

    de HzO

    por

    separado. Hallar la cantidad

    de

    masa

    de

    carbono e hidrgeno

    respectivamente.

    a l,9-0,1

    b 0,9-1,1

    c 0,9-0,1

    d)

    0,9-5,1

    e 0,8-0,1

    11.Cuntos moles estn contenidos en 440

    gramos de gas propano?

    . a) 15

    b 12

    c) 10

    d 8

    e 6

    12.Cuntos tomos existen

    en

    240

    gramos

    de calcio) No=Nmero

    de

    Avogadro)

    a)6,0 No

    b)8,0 No

    c lONo

    d 12No

    e 20No

    6

    13.Cuntos

    gramos

    ge

    plata

    hay

    en

    287

    gramos

    de

    AgCl?

    a)108

    gramos

    b)216 gramos

    c)

    210 gram6s

    d) 140 gramos

    e) 150 gramos

    14.Calcule cuntas molculas existen en 684

    gramos

    de azcar blanca

    C12H22011)

    a 2No

    b)3

    No

    c)5 No

    d)

    6No

    e l

    No

    15.Cuntos gramos pesa

    una

    molcula de

    oxgeno?

    a)16

    gramos

    b)l,9x10

    4

    gramos

    c) 16xl0-

    23

    gramos

    d) 9,6x10

    3

    gramos

    e)5,3x10

    23

    gramos

    16.2 moles de hidrgeno, a C.N.

    ocupan

    un

    volumen igual a:

    a) 11,2 litros

    b)22,4 lit~os

    e) 33,6 litros

    d) 5,60 litros

    e)44,8 litros

    7:Qu volumen

    ocuparan

    320 gramos de

    oxgeno a C.N.? 0=16)

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    8/62

    UNID DES QUMIC S DEMASA

    a) 22,4 litros

    b)320 litros

    c ~2,5 litros

    d) 224 litros

    e)448 litros

    18. En 900 gramos de agua,

    determinar

    cuntos at-g de hidrgeno hay.

    a}l,O at-g

    b)lO at-g

    c

    10

    2

    at-g

    d) 10

    3

    at-g

    e) 10

    4

    at-g

    19.Cuntos tomos existen en 320 gramos

    de sodio?

    a)60,23xl0

    3

    tomos

    b)6,023xl0

    3

    tomos

    c)Sx10

    tomos

    d)

    12?

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    9/62

    UNIDADES QUiMICAS DE MASA

    EJERCICIOS PROPUESTOS

    A VERDADERO

    -

    FALSO Califique cada uno de los siguientes enuncidos como falso

    F)

    o

    verdadero

    (V),

    segn corresponda:

    01.

    0,02 mol H

    2

    S

    1,204.10

    2

    3 molculas de H

    2

    S.

    02. 1,12

    L

    de

    3

    g) a CN < > 4 g

    3

    .

    Dato: m.A. [S=32]

    03.

    0,01 mol 0

    2

    < >

    1,2046.1022 tomos

    O

    04.

    1 mol

    de

    tomos Na

    1 al-g Na.

    05. Un tomo

    de

    plomo tiene una masa equivalente a ( 207/No) gramos. m.A [Pb=207] (

    ,

    06. Si un tomo de cobalto tiene una masa de 9,7%.10-

    23

    gramos; entonces, su masa atmica es

    59. ( )

    7: 5,6

    L de oxgeno

    ~o so

    0

    2

    , contiene 6,023.10

    23

    tomos de Oxgeno.

    08.

    40 gramos

    de

    3

    contiene 1,5 No \ olculas

    de

    0

    2

    Dato: m.A [S=32]

    09.

    2,4092.1023 molculas de

    N

    2

    0

    4

    estn potencialmente contenidos en 4,48

    L

    de 0

    2

    gaseoso

    en condiciones normales. ( )

    1O. 34,4 gramos de aS

    4

    2H

    2

    0 contiene 0,4 molesde agua. Da~o: m.A.

    [Ca=40,

    S=.32} (

    B OPCIN MLTIPLE

    Elija la respuesta

    correcta

    para

    cada una de las siguientes

    proposiciones:

    01.

    Si

    el

    peso frmula

    de Fex0

    4

    es 232.

    Hallar el peso frmula de N

    2

    0x.

    Dato:

    m.A. [Fe

    = 56, N = 1 1].

    a 28

    d 92

    b 46

    e) 112

    c)

    76

    02. Si el peso frmula del Na

    2

    S0

    4

    .XH

    2

    0 es

    322. Determinar el peso frmula del P

    4

    0x

    Dato: m.A.

    [Na=23,

    S=32,

    P=31].

    a 184

    d) 304

    b) 284

    e

    144

    c) 267

    8

    03.

    ] compuesto MgS0

    4

    .XH

    2

    0 tiene

    una

    masa molar de 246 g/mol. Determinar cul

    es la masa molar de Cl

    2

    0x.

    Dato: m.A. [Mg==24, S=32,Cl=35,5

    a) 183 g/mol b 171

    d)

    87 '

    e)

    176

    c)

    119

    04. ie tiene 32 gramos de xido frrico,

    2

    0

    3

    .

    Determinar cuntas moles de hierro estn

    presentes en dicha cantidad de sustancia?

    Dato: m.A.[ Fe=56].

    a)

    0,1 mol

    b)

    0,2 c) 0,3

    d) 0,4

    e)

    0,6

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    10/62

    UNIDADES QUMICAS E ll IASA

    05.

    Se tiene 112 litros de trixido

    de

    azufre

    gaseoso,

    S0

    3

    ,

    a condiciones normales.

    Determinar

    lCuntas

    molculas de

    S0

    3

    estn

    presentes

    en

    dicha cantidad

    de

    sustancia. Dato: No=nmero

    de

    Avogadro,

    m.A. [S 32]

    a)2No

    d)5No

    b 3No

    e 1,4 No

    c)4No

    06. Un tomo de plomo tiene

    una

    masa

    de

    3,437.10

    22

    gramos.

    Determinar la masa atmica promedio del

    plomo.

    a) 203

    d 210

    b) 207

    e 200,2

    c 191

    07. La

    molcula

    de

    menor masa molar es:

    Dato: m.A. (C 12; Cl=35.5;

    0=16)

    a)

    Dixido

    de

    Carbono

    b) Cloro gaseoso

    c)

    Monxido

    de

    Carbono

    d) Oxgeno molecular

    e)

    Ozono

    08.

    lCuntos tomos de

    cobre

    estn

    contenidos en 2 9

    de

    cobre puro?

    m.A (Cu=63,5); No ': 6,02.1023

    a 1,9.1022 b) 2,1.lo22 c 3,.5.1023

    d)

    5,5.l23 e 7,9.1023

    09.

    Si la

    masa

    molar del xido.frrico es

    160

    gi'mol.

    (.Cul ser la masa

    de

    0,5 milimoles

    de

    dicho xido?

    m.A.

    (Fe

    =

    56).

    a

    8g

    d)l6

    b

    80

    e

    0.08

    c 0.8

    9

    10. El

    tomo

    de un

    elemento desconocido

    tiene

    una

    masa

    de

    1,08.10

    22

    g.

    Entre las

    alternativas determinar, lCul

    es el

    elemento implicado? Dato:

    m..

    [Co=59;

    Ni=58,7; Zn=65; Al=27; Ag=lOB]

    a Co

    d

    Ar

    b)Ni

    e)Ag

    c Zn

    11

    . Si

    un

    tomo

    de

    oro tiene

    una

    masa de

    3,27.1022 g .Determine cul es la masa

    de

    1,2 moles de tomos de oro.

    a 197

    d) 167,1

    b 207

    e 106,5

    e)

    236,4

    12.

    Si

    una

    molcula

    de una

    sustancia

    X

    tiene

    una masa de

    1,66.10

    2

    2 g , determine

    cul ser la masa de 1,2 No molculas de

    la sustancia

    X.

    Dato: No = nmerq de

    Avogadro.

    a 100 g

    d) 112

    b 120

    e 60

    c 140

    13 Calcular

    la

    abundan.ca relativa en

    porcentaje del istopo ( ~~Cu )

    si

    se sabe

    que

    la masa atmica del cobre ::s 63,55

    urna y

    que

    est constituido por los istopos

    63Cu

    y

    65Cu

    cuyas masas isotpicas son

    62,93 urna y 64,93 urna respectivamente.

    a)29

    d)63

    b 31%

    e

    69

    c)47

    14 Cul

    de

    las siguientes

    cantidades de

    sustancias contiene mayor masa?

    m.A.(N=14;

    0=16; H=l;

    Fec:56;

    Na=

    23

    a

    1,204.la23

    tomos

    de

    Na

    b) 1 mol

    de

    N

    2

    0

    5

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    11/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    c) 112 L H

    2

    (g)

    d) 2 No molculas N

    2

    e) 5 at-g de Fe

    15. El oro es un metal que fue empleado por

    los

    antiguos artesanos

    para

    elaborar

    preciados objetos cuyo brillo perdura con

    el paso

    de

    los tiempos, es decir,

    no

    se oxida

    fcilmente.

    Si

    un anillo contiene 0,25 g de

    oro. lCuntos tomos de oro existen en

    el

    anillo?

    m.A: (Au=197)

    a)

    1 .07

    b 1,53.1021 c 6,023.1023

    d

    7,64.10

    2

    e 1,506.1023

    16.

    lCuntos gramos de calcio existen en

    el

    Ca(N0

    3

    )

    2

    ;

    sise

    tiene

    una

    muestra de esta

    sal que contiene

    20 g.

    de nitrgeno?

    m.A.: (Ca=40;

    N=l4; 0=16).

    a)

    28.6

    g

    d

    5.2

    b)

    14.3

    e 4.3

    c)

    7.2

    17. De

    los 10,8

    Kg.

    de hueso que en promedio

    tiene

    el

    esqueleto de una persona adulta,

    el 50 corresponde a la masa del fosfato

    de

    calcio:.

    Ca

    3

    (P0

    4

    )

    2

    lCul es el nmero

    de tomos de calcio contenidos en el

    esqueleto? Dato: m.A. (Ca =40; P =31)

    a) 52,26 b) 52,26 No c 16,6No

    d) 21,6No e) 5,4

    18.

    Las feromonas son un tipo especial de

    compuestos secretados por las hembras de

    muchas especies

    de

    insectos con

    el

    fin de

    atraer a los machos

    para el

    apareamiento.

    Una feromona tiene la formula molecular

    C19H

    380 normalmente, la cantidad

    de

    estas feromonas secretada por una hembra

    es aproximadamente 1,0,1012g.

    10

    19.

    20.

    21.

    22.

    lCuntas molculas hay en esta masa de

    feromonas?

    m.A. (C=2;

    H=

    1;

    O=

    16).

    a) 1,66.10

    56

    e

    6,02.10

    11

    e

    2,13.10

    9

    b) 3,54.10

    15

    d

    4,68.1022

    La sal de Mohr es una sustancia de mltiple

    uso en qumica analtica y tiene por frmula

    (NH

    4

    )

    2

    Fe(S0

    4

    )

    2

    .6H

    2

    0. Determinar

    en

    cuntas milimoles

    de

    sal de Mohr estn

    contenidas 7,2276.102

    1

    molculas

    de

    agua.

    No=

    6,023.10

    23

    a

    16

    d) 12

    b

    3

    e)24

    c

    2

    cuntas moles de H

    2

    S0

    4

    habr

    en

    250 mL de una soluein de HiS0

    4

    al 95

    cuya densidad esl,84 g/cm3?

    m.A.(S=32;

    0=16; H=l)'.

    a

    2,5

    d 4,46

    b 3,0

    e

    1,5

    c)5,5

    Al

    calentar 0,625 g de sulfato de magnesio

    polihidratado

    se

    desprende toda

    el

    agua

    de hidratacin la .cual tiene una masa de

    0.32 g. lCul es la frmula de la sal

    hidratada?

    m.A. (Mg=24; 5=32; 0=16;

    H=l).

    a)

    MgS0

    3

    .

    7H

    2

    0

    c

    MgS0

    4

    . 7H

    2

    0

    e) MgS0

    4

    .

    3H

    2

    0

    b MgS0

    4

    .5H20

    d MgS0

    4

    .6H20

    lQu

    masa

    de Al

    2

    (S0

    4

    )

    3

    con 20 de

    impurezas contiene la misma cantidad de

    , azufre

    que

    200

    g.

    de Na2

    S0

    4

    con 90 de

    pureza? m.A. (Al=27; Na=23;

    S=32)

    a 190,5 g. b) 170,5 g. e 181.Sg.

    d) 180,6 g. e) 191,6g.

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    12/62

    UNID DES QUMIC S DE M S

    23. Se

    tiene

    7,64

    gramos

    de

    tetraborato

    de

    sodio polihidratado,[Na

    2

    B

    4

    0

    7

    .XH

    2

    0). Al

    calentarse enrgicamente a llOC durante

    3

    horas,

    queda

    un residuo

    de

    4,04

    gramos

    de la sal anhidra.

    Hallar el nombre del compuesto inicial.

    Dato: m.A. [Na=23; B=ll).

    a) Tetraborato de sodio dihidratado.

    b) Tetraborato

    de

    sodio decahidratado.

    c)

    Tetraborat9 de sodio pentahidratado.

    d) Tetraborato

    de

    sodio trihidratado.

    e) Tetraborato

    de

    sodio qodecahidratado.

    24.

    Indique la relacin incorrecta:

    a) Una mol de cido actico (CH

    3

    COOH)

    se tiene 4 mole.s de tomos hidrgeno .

    b) A partir 34

    g

    de NH

    3

    ,

    es posible obte

    ner como mximo 28 g de nitrgeno.

    c)

    En 0,5 mol

    de

    H

    2

    0 existen 6,023.12

    3

    tomos

    de

    hidrgeno.

    d) Una mol

    de

    molculas

    de

    oxgeno

    gaseoso tiene una masa que es el do

    ble que la de una mol de nitrgeno

    gaseoso.

    e) Una mol

    de

    tomos de carbono tiene

    una

    masa

    12 g.

    25. Seale 'V o F':

    * La

    masa

    atmica promedio de un

    elemento es la ~ de

    un

    tomo de

    dcho elemento expresado en gramos.

    * Un tomo-gramo

    de

    potasio K - 39)

    posee mayor .cantidad de tomos que

    un

    tomo-gramo

    de

    oxgeno(O - 16).

    * Un mol de agua pesa ms que un mol

    de gas hidrgeno H

    2

    ).

    a)VVF

    d)FVF

    b)FVV

    e)FFV

    c)VFV

    11

    26.

    Cierto elemento presenta 2 istop'ls

    4 f:

    y

    39E si por

    cada

    5 tomos ligefos existen 3

    tomos

    pesados. Determinar

    la

    masa

    atmica del elemento

    E.

    a)39.4

    d)

    39.8

    bj 39.5

    e) 39.9

    c) 39.6

    27. Calcular

    el

    nmero

    de

    electrones que

    existen en una muestra gaseosa de 128 g

    28.

    de oxgeno. (

    1

    ~0)

    No --> nmero de Avogadro.

    a) 64No

    d)8No

    b

    32

    No

    e 16

    No

    e)9No

    Si se puede transformar completamente

    0,0197 gramos

    de oro

    en

    un

    hilo tan

    delgado que

    su

    grosor

    sea

    el dimetro de

    un tomo. Cul ser la

    longitud

    aproximada del hilo?

    Dato: (radio atmico oro 1,5/\J

    m.A.:(Au=197; N

    0

    =6.l23)

    a) 1,8.10

    7

    Km

    el s,10

    4

    A

    e)

    1,8.10

    6

    Km

    b 3,.10

    4

    A

    d) 9.10

    6

    Km

    29.

    Un hidrocarburo acetilnico (C

    0

    H

    _

    2

    posee una masa de 1300 g y contiene

    3,01.lOZS

    molculas. Determine la frmula

    de

    dicho hidrocarburo.

    m.A.: (C=12;

    H=l).

    a)CH

    d)C:JH

    8

    30. Una muestra

    de

    sal clcica cuya masa es

    de

    6,36

    gramos

    se

    c;ietermin que contena

    2,54

    g

    de metal . Determinar Cul de las

    siguientes muestras:

    Ca(Cl0

    3

    )

    2

    ,

    Ca(N03)i

    CaS0

    4

    , CaCl

    2

    , CaC0

    3

    , fue el compuesto

    analizado:

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    13/62

    UNID DES QUMIC S DE M S

    Dato:

    m.A.

    [Ca==40,

    5=32,

    Cl'-=35,5)

    a)

    Ca(CI0

    3

    )

    2

    b)

    Ca N0

    3

    )

    2

    e C .-aS0

    4

    d) CaCl

    2

    e)

    CaC0

    3

    31.

    Cuntas molculas existen en 180 g de

    agua destilada?

    a) 6,02.10

    22

    c

    6,02.10

    24

    e 6,02.10

    18

    b)

    6,02.10?.

    3

    d) 6,02. 10

    20

    32.

    lCuntas moles de agua se podrn obtener

    a partir

    de

    n

    moles

    de

    hidrgeno?

    a) 2n

    d)

    n/2

    b)n

    e)

    3n

    c)

    4n

    33. lHallar

    la

    masa

    aproximada

    de una

    molcula da agua?

    . a) 1,s.10-

    23

    g

    c)

    s,2.10

    23

    g

    e 9.10-23

    g

    b) 3.10

    23

    g

    d) 18.10

    23

    g

    34. Una muestra de 0,5 mol d

    Ca

    3

    P0

    1

    )

    2

    potencialmente contiene:

    a) 1,5 at-g P

    b)

    33,6

    2

    e)

    2,408.102

    4

    tomos

    de

    O

    d) 1 at-g Ca

    e) 8No tomos de O

    35.

    La glucosa es

    el

    combustible de todo ser

    humano

    y

    su

    calor de combustin es

    2808 kJ.mol

    1

    . cuntos gramos de glucosa

    deber consumir un alpinista para escalar

    una montaa de

    3000 m,

    suponiendo que

    el

    25% de

    la

    energa se aprovecha para

    realizar trabajo til consumido al escalar.

    Asumir que

    la

    masa

    del alpinista. es

    80kg.

    12

    Dato: masa molecular glucosa 180

    a) 0,500

    kg

    d)

    1,00

    b)

    0.750

    e

    0,600

    e)

    0,800

    36.

    Si 4,8 gramos

    de

    oxgeno, se convierte

    totalmente en ozono, o

    3

    (g) por accin

    de chispas elctricas, leuntas molcula

    de 0

    3

    se producirn?

    a 6,02.l2

    3

    c

    6,02.10

    21

    e)

    1,04.1()43

    b 6,02.10

    22

    d)

    6,02.10

    20

    37. El nmero de Avogadro representa:

    a) El

    nmero de tomos que hay en

    um

    molcula-gramo.

    b)

    El

    nmero de molculas que hay en ur

    litro de gas

    OC

    y latm.

    c) El valor

    de

    R

    en la

    ecuacin general

    d,

    los gases.

    d)

    El

    nmero de coulombios que atrdvies,

    una

    celda electroltica para deposita1

    una equivalente en

    el

    ctodo.

    e)

    El nmero de unidades qumicas conte

    nidas en una sustancia, como tomo:

    estn contenidos en 0,012

    kg en

    carbo,

    no-12

    38.

    Cuntos gramos de plata hay en 5 gramo:

    de

    AgCI?

    Dato:

    m.A.

    (Ag=l08; Cl=35,SJ

    a) 3,76 g

    d 0,54

    b)

    1,05

    e 0,32

    c)

    3,47

    39. La

    masa atmica del h(drgeno es

    1,

    de

    fsforo 31 y el oxgeno 16, luego,

    la

    mas,

    molar del cido fosfrico

    es:

    a) 64 gimo b) 82 e) 96

    d)98 e)177

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    14/62

    UNID DES QUMIC S DE M S

    40. cierta masa de fosfato plumboso contiene

    O,

    1

    gramos

    de

    plomo,

    lDetermine

    aproximadamente cuntos

    gramos de

    fsforo

    contiene dicha

    cantidad de

    sustancia?

    M [

    Pb3(P04)

    2

    ' 811 , Pb = 20'., P=31]

    a) O,l.g

    d)

    0,01

    b)

    0,99

    e)

    0.098

    c)l,2

    41

    . Qu masa

    de

    plata contienen 2 kg

    de

    una

    muestra impura

    de

    cloruro de plata con

    40 de

    impurezas?

    Dato: m.A. [Ag= 108, Cl=35,5]

    a) 9kg

    d)

    6

    b 0,9

    e) 18

    c)0,6

    42.

    Si en

    una

    gota

    de

    agua existen 3,35.1019

    molculas, la masa

    de

    la gota ser:

    a) 3,35 mg

    b

    0,55

    d

    1,00 .

    e)

    0,10

    c)0,60

    43. lCuntos gramos

    de

    potasio hay

    en

    112

    gramos de hidrxido

    de

    potasio (KOH)?

    m.A.:

    K=39;

    0=16;

    H=l

    a)32g

    d)39

    b)

    78

    e

    48

    e)

    56

    44.

    Qu volumen ocupan

    320

    g de oxgeno a

    condiciones normales, sabiendo que la

    masa atmica del oxgeno es 16.

    a)

    22,4L

    d 320

    b)

    32,5

    e) 448

    c) 224

    45. Se hace reaccionar

    una

    mezcla de cidos

    ntrico

    y

    sulfrico

    fumante, con

    nitrobenceno, [C5H

    4

    (N02l2J, y se obtiene

    336

    g

    de

    dinitrobenceno. lCuntas moles

    representa? .

    Dato:

    m.A.

    C=l2;

    0=16;N=14;

    H=l).

    a) 0,5

    d 10,0

    b)

    2,0

    e 3,0

    e) 1,0

    .46. Consideremos los datos siguientes:

    13

    Elemento

    A

    masa atmica promedio

    12,0

    B 35,5

    Ay Bse combinan para formar

    una

    nueva

    sustancia

    X.

    Si

    4

    moles de tomos de

    B

    se

    combinan con

    una

    mol de A para

    dar

    una

    mol

    de

    X,

    la masa de una mol

    de

    X

    ser:

    a) 47,5 g

    d)

    154,0

    b 74,0

    e)

    166,0

    c) 83,0

    47.

    Dependiendo

    de las condiciones y

    cantidades

    de

    reactivos, el fsforo puede

    formar tres compuestos con

    el

    doro, y estos

    son: el tridoruto de fsforo,

    el

    pentadoruro

    de

    fsforo, el oxicloruro

    de

    fsforo (POCl

    3

    .

    En

    las condiciones apropiadas lCuntas

    moles

    de

    cloro se necesitarn para formar

    15 g

    de

    pentaclon .iro

    de

    fsforo?

    m.A.:

    (P=31; Cl=35,5).

    a)0,07

    d 0,54

    b 0,18

    e)

    0,90

    c) 0,36

    48. Los huesos

    de una

    persona adulta pesan

    unos 10,9 kg y contienen 50%

    de

    Ca

    3

    P0

    4

    2

    . Calcular los kllogramos de

    fsforo

    que hay en

    los

    huesos

    de

    una

    persona adulta.

    m.A.:

    (Ca=40;

    P=31;

    0=16).

    a 0,23

    kg b

    0,80

    d) 3,18 e 4,20

    c

    1,09

    49.

    Un kilogramo

    de agua de

    mar contiene

    0,052 moles de iones magnesio. lCul

    es

    el nmero mnimo

    de

    kilogramos

    de

    agua

    de mar

    que

    debe

    procesarse para obtener

    un

    kilogramo

    de

    Mg(OH)

    2

    (Hidrxido

    de

    magnesio). Dato: m.A.(Mg=24,3)

    a

    329,8 kg

    d

    796,5

    b) 463,0 c) 520,0

    e) 580,5

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    15/62

    UNID DES QUMIC S DE M S

    50.

    La

    hemoglobina es la molcula portadora

    de

    oxgeno de las clulas rojas de la sangre

    y consiste

    en

    una

    protena y una sustancia

    no proteica.

    La

    sustancia no proteica: se

    llama hemo y contiene l tomo

    de

    hierro

    por molcula de hemo. Determinar el peso

    molecular del hemo, sabiendo que una

    muestra

    de 35,2

    mg

    de

    hemo contiene

    3,19 mg de hier~. Dato: m.A. [Fe=56]

    51.

    a) 618 urna

    d 68 000

    b) 878

    c)

    1 003

    e

    34

    000

    lCuntos

    tiramos

    de

    agua_

    estn

    contenidos en

    _52.45 mi imoles

    de

    Na

    2

    C0

    3

    .10Hz0?

    rri.A.:

    {Na=23;

    C=12; 0=16;

    H=l .

    a) 25,47

    d) 4,72

    b 9,44

    e 0,01

    e 18,88

    52. La balanza

    ms

    sensible puede indicar

    variaciones de 10-8 g aproximadamente.

    El nmero de tomos de

    Oro

    que habr

    en una partcula de esta

    ma,a

    ser:

    m.A.: (Au=197).

    '

    a) 1,45.108 b) 2,15.1010

    c)

    3,06.1013

    d) 6,1.10

    1

    5

    e) 8,24.10

    1

    6

    53.

    Determinar cuntos tomos de oro existen

    en 9,85

    g

    de oro metlico.

    Dato: m.A.:

    (Au) =

    197

    a) 3,01.10

    22

    d

    20.1()

    21

    b)

    7,02.10

    29

    e 35.10

    24

    c 27.10

    22

    54. Respecto a 10 gra llos

    de

    KC ,

    indicar

    cules

    de

    las siguientes proposiciones son

    correctas:

    l.

    El KCI es

    una

    sustancia elemental.

    11 En

    los 10 gramos de sustancia hay

    8,08.10

    22

    unidades estructurales.

    111 Una mol

    de

    sustancia posee una masa

    de 74,555g.

    14

    55.

    m.A.[K = 39,102; Cl = 35,453)

    a Slol

    d

    I

    y

    b Sloll

    e)ll

    y lil

    e)

    Slo III

    La frmula de una

    sal hidratada es

    NazS0

    4

    .XH

    2

    0.

    Si

    al

    calentar 15 g de ste

    se obtiene 7,95 g del compuesto anhidro,

    el valor X en

    la

    frmula_ ser:

    Dato: m.A.: fNa=23; 5=32

    a

    1

    d 7

    b

    3

    e 9

    e) 5

    56. Al calentar una muestra de 9,4756 g de

    Brax, Na

    2

    B

    4

    0

    7

    .XH

    2

    0, se

    eliminan

    4,4675 g de agua. lCul es la frmula del

    Brax?

    Dato: m.A.: (Na=23;

    B=ll; H=l; 0=16

    a) Na

    2

    B

    4

    0

    7

    .5H

    2

    0

    b)

    Na

    2

    B

    4

    0

    7

    .10H

    2

    0

    e

    NazB

    4

    0

    7

    .9H

    2

    0

    d

    Na

    2

    B

    4

    0

    7

    .8H

    2

    0

    e)

    Na

    2

    B

    4

    0

    7

    .l2H

    2

    0

    57.

    cuntos

    gramos de H

    2

    0

    hay en 24,95

    gramos

    de

    sulfato de cobre pentahidratado

    Dato: m.A.: (Cu=63,5;

    5=32

    a 0,5

    d 2,0

    b 0,8

    e

    9,0

    c

    1,8

    58.

    Cul

    de

    las siguientes

    cantidades de

    sustancias contiene mayor masa?

    59.

    m.A.:

    N=l4, 0=16,

    H=l, Fe=56, Al=27

    a) 2 moles

    de

    N

    2

    b 1

    mol

    de

    N

    2

    0

    5

    e

    100 g de H

    2

    d) 3 moles de Fe

    e) 5 moles de

    Al

    El

    oro es

    un

    metal precioso que resiste

    ambientes altamente corrosivos. Por esta

    razn, se emplea

    en

    joyera, generalmente

    como .una aleacin de oro y cobre.

    La

    pureza del oro se determina por los quilates

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    16/62

    UNID DES QUMIC S DE M S

    60.

    que contiene. Por ejemplo, el oro puro

    tiene 24 quilates. Si una pulsera de oro

    de

    18 quilates tiene

    una

    masa de 400 g, con

    un precio comercial de- 2817,70;

    lDeterminar cunto vale .una mol de oro

    puro, contenido en la pulsera?. Consider

    que el valor de la pulsera est referida slo

    a la presencia del oro.

    Dato:

    m.A.:

    Au

    =

    197

    a) 2000

    d) 2351

    b) 1850

    e) 1672

    c)

    2220

    lCul(es)

    de

    las siguientes afirmaciones

    es(son) correcta(s) con respecto a 500 g de

    QiCOi

    l.

    Hay

    60

    g de carbono.

    II. Hay 3,01.1()24 tomos de calcio.

    III. Hay

    5

    moles

    de

    tomos

    de

    C.

    Dato: m.A.: [C=l2; Ca=40; 0=16

    a) Slo 1

    d)

    lyI I

    b) Slo ' e) Slo

    e)

    l,llylll

    61.

    Se tiene W gramos de 0

    2

    (gJ

    l u

    procedimiento se tiene que aplicar para

    hallar el volumen ocupado

    en C.N?

    a) Se divide la masa entre el volumen

    molar

    y se multiplica por el peso

    frmula.

    b)

    Se

    divide la masa entre

    el

    peso frmula

    y luego, se multiplica por el volumen

    molar.

    c) Se divide la masa entre el nmero de

    Avogadro y luego, se multiplica por el

    nmero

    de

    Avogadro.

    d)

    Se

    divide el volumen molar entre el

    peso frmula

    y

    luego se multiplica por

    el nmero de Avogadro.

    e)

    Se

    divide el volumen molar entre el

    peso frmula y luego se multiplica por

    dos veces el nmero de Avogadro.

    15

    62. Se tiene la masa atmica promedio de un

    elemento. l u procedimiento se tiene

    que aplicar para hallar la masa del tomo?

    a)

    Se

    multiplica la masa atmica por

    el

    nmero de Avogadro

    b Se divide el nmero de Avogadro entre

    la masa atmica.

    c)

    Se divide la masa atmica entre el

    nmero de

    Avogadro.

    'd) Es

    la

    masa

    atmica

    expre'Sado en

    gramos.

    e)

    Se

    multiplica la masa atmica por el

    nmero atmico y se divide entre

    el

    nmero de Avogadro.

    63. Se tiene X molculas de S0

    3

    gJ a C.N.

    qu procedimiento se tiene que aplicar

    para

    hallar el volumen ocupado por

    el

    S03 g)?

    a Se divide

    el

    nmero de molculas entre

    el nmero

    de

    Avogadro

    y

    se multiplica

    por el volumen molar

    b Se divide el nmero de molculas entre

    el nmero de Avogadro y se d\uide en

    tre el volumen molar.

    c)

    Se multiplica el nmero de molculas

    por

    el nmero de Avogadro y luego

    s

    divide entre

    el

    volumen molar.

    d) Se divide el nmero de Avogadro entre

    el nmero de molculas

    y

    luego se mul

    tiplica por

    el

    volumen molar.

    e) Se divide el nmero de molculas entre

    el producto de Avogadro y el volumen

    molar.

    64. Se tiene X tomos

    de

    hidrgeno, en forma.

    de

    molculas diatmicas. Qu

    procedimiento se tiene que aplicar para

    hallar el volumen de hidrgeno gaseoso a

    C.N.?

    a) Se divide el nmero de tomos entre 2

    veces el nmero de Avogadro

    y

    se

    le

    suma

    el

    volumen molar.

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    17/62

    UNIDADES QUM1CAS DE

    M S

    65.

    66.

    b) Se

    divide el nmero de tomos entre el

    nmero de Avogadro y se le multiplica

    el volumen molar.

    c) Se divide el nmero de tomos entre 2

    veces el nmero de Avogadro

    Y

    se

    multiplica por el volumen molar.

    d) Se divide el nIT1ero de tomos entre el

    nmero de Avogadro y se multiplica por

    2 veces el volumen molar.

    e) Se multiplica el nmero de tomos por

    2

    veces el nmero de Avogadro

    Y

    se

    divide entre el volumen molar.

    Se cree que,

    el

    cdo desoxirribonucleico

    denominado ADN. es el compuesto

    qumico responsable del proceso de la

    herencia. En

    una

    muestra de

    ADN,

    se

    encuentra que la densidad es

    1,1

    g/mL

    lCul es

    el

    volumen promedio ocupado

    por una molcula de

    ADN.

    Dato : MADN

    =

    6.10

    8

    g/mol.

    a) 5,5.10

    15

    cm 3

    c)

    1,7.10~

    23

    e 19

    16

    b)

    9,1.10

    16

    d)

    1.1015

    La hemoglobina de los glbulos rojos

    de la mayora de

    los

    mamferos contienen

    aproximadamente 0,33 de hierro en

    masa.

    Si

    mediante mediciones

    fsicas

    se

    obtiene un peso molecular de 68 000

    urna. Cuntos tomos de hierro hay en

    cada molcula de hemoglobina?

    Dato: m.A. (Fe=56)

    a) 1

    d 4

    b 2

    e 5

    e) 3

    67. Se tiene 27,6 gramos de una mezcla de

    hidrxido de aluminio e hidrxido de

    sodio, que contiene, en conjunto, 2,3 moles

    de

    tomos en total.

    Determinar

    la

    composicin en masa de

    la

    mezcla

    inicial.

    Dato: m.A.[Al=27; Na=23]

    16

    a) 56,52 Al(OH)

    3

    b) 83,75 Al(OH)3

    c) 31,16 Al(OHlJ d) 68,85 Al(OH)3

    e) 20,9 Al(OH)3

    68. Se tiene un gramo de alga el cual absorbe

    0,03 moles

    de C0

    2

    por hora

    de

    fotosntesis. El carbono se fija como

    almidn (C

    6

    H

    10

    0

    5

    )N.

    Determinar en que

    tiempo duplicar

    su masa

    asumiendo

    velocidad de crecimiento constante.

    69.

    a) 62 min. b) 74 c) 89

    d) 96 e) 53

    Un acetato de cromo contiene 28,2 de

    carbono. Determine su frmula molecular.

    Dato: in acetato: CH

    3

    COO .

    rn.A. {Cr =

    52]

    a)CrCH

    3

    COO

    c) Cr(CH

    3

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    18/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    COMPOSICIN PORCEN11.JAL DE LAS SUSTANCIAS

    Cuando

    un

    qumico

    ha

    descubierto

    un

    nuevo compuesto, la primera pregunta que debe responder es

    cul

    es s i frmula?

    para

    responder, empieza

    por

    efectuar

    un

    anlasis cualitativo pata determinar las

    sustancias

    que

    lo componen, seguido

    de

    un anlisis cuantitativo para determinar la proporcin de los

    mismos. Esto se expresa convenientemente como composicin centesimal, esto es, como estn

    los

    porcentajes

    de

    las masas de

    cada

    elemento'

    en

    el compuesto.

    La composicin centesimal es una

    propiedad intensiva que

    determina

    cuntos gramos de cada

    componente

    estn presentes en cada

    100 gramos de muestra.

    La

    composicin porcentual

    de

    una sustancia se

    puede

    calcular conociendo su frmula, o

    si

    las masas

    de_dos o ms elementos que se hayan combinado entre s se conocen o se

    pueden

    determinar

    experimentalmente. Si se conoce la frmula, el proceso para calcular la composicin potcentual se

    lleva a cabo en dos pasos.

    Paso

    1:

    Calcular la masa molar como se indic

    en

    el capitulo

    11.

    Paso

    2:

    Dividir la masa total

    que

    le corresponde a

    cada

    elemento (dentro

    de

    la unidad frmula) enire

    la masa molar y multiplicar

    por

    100,

    al

    coci~nte obtenido anteriormente

    d A _ Masa

    de

    A en

    el

    todo lOO

    masa e - masa del todo x

    La masa molar representa la masa total,

    es

    decir, el 100 del compuesto.

    As

    la composicin porc;en

    tual del agua,

    H

    2

    0, es

    11,1

    de H

    y 88,9

    de O, en

    masa.

    De

    acuerdo con laJey

    de

    las Proporciones

    Definidas, la composicin porcentual

    debe

    ser la misma independientemente del tamao de la mues

    tra que se tome.

    FRMULA

    EMPRICA (FE) Y FRMULA MOLECULAR (FM)

    La frmula

    emprica

    o fnnula

    ms

    simple, determina la relacin

    de

    tomos presentes en una

    unidad -frmula. Por ejemplo,

    sea

    la frmula del

    etano C

    2

    H

    6

    , como la proporcin

    de

    tomos de

    carbono a hidrgeno

    es de

    1 a 3 respectivamente, entonces, su frmula emprica es

    CH

    3

    .

    La

    frmula molecular

    es

    la frmula global.

    que

    representa el nmero total

    de

    tomos

    de

    cada

    elemento presentes en

    una

    unidad frmula del compuesto.

    Es

    posible

    que

    dos o ms sustancias

    distintas tengan la misma composicin porcentual;

    por

    tanto, la misma frmula emprica y

    ser

    sustancias diferentes ya sea con la misma frmula molecular o con diferentes frmulas moleculares.

    Por ejemplo,

    el

    acetileno,

    C

    2

    H

    2

    es

    un

    gas

    que

    se

    usa

    en

    soldadura; el benceno,

    C

    6

    H

    6es un importante

    solvente o disolvente

    que

    se obtiene del alquitrn

    de

    hulla y

    se

    usa

    en

    la sntesis de. estireno y del

    niln o nylon. Tanto acetileno como benceno contienen 92,3 de C y 7,7

    de H.

    La mnima

    relacin de C y H que corresponde a esos por cientos es

    CH

    (1:1). Por lo tanto, la frmula emprica

    tanto para el acetileno como para

    el

    benceno

    es CH aun cuando se sabe

    que las frmulas moleculares

    son

    C

    2

    H

    2

    y

    C

    6

    H

    6

    ,

    tespectivamente. No

    es

    raro

    que

    la frmula molecular sea igual a la frmula

    emprica. En caso contraro, la frmula molecular es

    un

    mltiplo entero

    de

    la frmula emprica.

    Frmula

    CH

    (emprica)

    C2~

    (acetileno)

    Ct;l-l(; (b~nceno)

    . Composicin

    C

    92,3

    92,3

    92,3

    H

    7,7

    7,7

    7,7

    17

    Masa molar

    13 0

    (Frmula emprica)

    26,0

    (2

    X 13,0)

    78,0 (6 X 13,0)

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    19/62

    UNIDADES QUMICAS DE

    MASA

    ~

    /

    -:rcenfaje en m~sa

    ~

    ada element~

    ---. , .

    ____

    1

    Considerar una

    muestra de 10 ) g

    ----;~~~~~;;-~;--

    de cada elemento

    ~

    ------

    Con las masas

    atmicas

    -------Cl;ulo

    de

    los~; ~

    --.-._ de cada elemento - _

    -------------___,,,.

    1

    Calcular la fraccin molar

    de cada elemento

    -----

    e

    Asignacin de la

    frmula emprica

    _.- ,

    -=-------------------~-----

    Figura

    12.1: El esquema muestra los pasos a seguir para determinar la for~ula emprica de ur

    compuesto a partir de la composicin porcentual del mismo.

    Tomemos como ejemplo

    el

    compuesto etanol. Cuando se quema

    el

    tanol en un aparato como el

    de la figura 12.2, todo el carbono del compuesto se convierte en dixido de carbono

    C0

    2

    )

    y todo

    el

    hidrgeno.se convierte en agua

    (H

    2

    0). Las masas de

    C0

    2

    y H

    2

    0 producidas se pueden determi

    nar midiend el incremento en la masa d los absorbedores de C0

    2

    y H

    2

    0, respectivamente.

    Coni>ustin

    de a nIBtra

    orm

    Cu

    O

    Ahsorbedor

    deH20

    Mg CIO.a)i

    Absorbedor

    deC~

    Na

    OH

    Figura

    12.2.

    Aparato para determinar la frmula emprica del etanol. Los absorbedores son sustancia

    que pueden retener agua y dixido de carbono, respectivamente.

    18

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    20/62

    UNIDADES QUMICAS E MASA

    DE LA FRMULA MOLECULAR FM)

    A

    PARTIR DE LA FRMULA

    FE)

    posible establecer una frmula emprica porque:

    l .

    Los tomos individuales que

    se

    combinan para formar un compuesto

    lo

    hacen en

    relaciones de nmeros enteros y

    2 Cada elemento tiene una masa atmica definida.

    una frmula emprica, necesitamos conocer:

    1

    Los elementos que se combinan.

    2. Sus masas atmicas promedio.

    3.

    La relacin en masa, o porcentaje

    en

    masa en que

    se

    han combinado.

    los el~mentos A

    y

    B forman un compuesto, se puede representar a la frmula emprica como J\cBy,

    X

    e

    Y

    nmeros enteros, que representan la proporcin en la que

    los

    tomos de

    A

    y de

    B

    se

    nan para formar una unidad frmula. Para escribir la frmula emprica,

    se

    deben calcular X

    e Y

    solucin de este problema necesita de tres a cuatro pasos.

    Suponer una cantidad definida como base (generalmente 100

    g

    del compuesto, s es que no

    y expresar la masa

    de

    cada elemento en gramos.

    2

    Determinar el nmero de moles de tomos de cada elemento n). Dividir

    la

    masa de cada

    su masa atmica promedio (m.A.).

    n = masa del elemento / m;A

    3

    Dividir c.ada uno

    de

    los valores obtenidos

    en

    el

    paso

    2 entre el menor de los valres

    Si

    los

    nmeros obtenidos por este procedimiento son nmeros enteros, se usan como

    al escribir la frmula emprica. Si los nmeros obtenidos.no son enteros, proseguir con

    el

    4 Multiplicar los valores obtenidos en el paso

    3

    por el nmero mnimo que los convierta en

    Usar esos nmeros enteros como los subndices

    de la

    frmula emprica. Por ejem-

    si la relacin

    de

    A a B es 1,0 : 1,5, se pueden multiplicar ambos nmeros por 2 para obtener la

    2: 3. La frmula emprica en este caso sera A

    2

    B

    3

    sulfuro de hierro se form combinando

    2,233 g de

    hierro, con

    1,926

    g de azufre.

    cul es

    la

    ula emprica del compuesto?

    y

    2

    Se

    dan los gramos de cada elemento,

    de

    modo que los podemos usar directamente en

    de

    cada elemento, se multiplican

    los

    cada elemento por

    el

    factor adecuado

    de

    (mol/masa molar).

    Fe:

    2,233 g Fe

    x

    1

    mol tomos

    Fe = 00400

    mol tomos

    Fe

    55 8g Fe

    lmol tomos Fe

    S: 1,926 g S

    X

    3

    1

    S

    =

    0,0600 mol tomos S

    g

    aso 3 Se divide cada nmero de moles entre el valor mnimo de ellos.

    Fe 0,0400mol

    1

    00

    0,0400mol

    19

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    21/62

    UNIDADES QUMICAS DE

    MASA

    S

    0,0600mol

    = l SO

    0,0400mol '

    Paso

    4

    No

    hemos

    alcanzado una relacin que d una frmula con nmeros enteros de tomos, y pe

    lo tanto, hay

    que

    duplicar cada

    valor

    para

    obtener

    una relacin de

    2

    tomos de Fe a 3 tomos de

    Si se

    hace

    esta operacin no se cambia la relacin de tomos de Fe y de S.

    Fe: 1,00 x 2 = 2,00

    S: 1,50 x 2

    3.00

    Respuesta:

    Frmula

    emprica = Fe~

    3

    En muchos de estos clculos, los resultados pueden varir algo con respecto a un nmero enter,

    exacto, lo cual

    se

    puede

    deber

    a errores experimentales al obtener los elatos, o al redondeo de lo

    ~meros. Los clculos que no varen ms que

    0,1 de un nmero entero se pueden redondeo

    generalmente al entero ms cercano. Una desviacin mayor de aproximadamente 0 1 unidad genE

    ralmente quiere decir que las relaciones calculadas deben multiplicarse

    por

    un factor para convertirla

    en

    enteros.

    Por

    ejemplo.

    una

    relacin atmica

    de

    1:

    1,33 se

    debe

    multiplicar

    por

    3

    por para

    obtener

    relacin de 3 :

    4 .

    Se puede obtener la frmula molecular a partir de la frmula emprica si se

    conoce

    la masa mola

    adems de los datos necesarios para calcular la frmula empric.a. La

    frmula molecular

    es u

    mltiplo entero (Incluyendo el 1) de

    la

    frmula

    emprica.

    Por ejemplo, si la/rmulci empric

    de un compuesto de hidrgeno y carbono

    es CH,

    se

    puede

    decir que la frmul molecul r es

    (CH)r

    siendo

    n=

    1 2

    3,

    4 ....... Este n quiere decir que la frmula molecular podra ser

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    22/62

    UNID DES QUMIC S DE

    MASA

    EJERCICIOS PROPUESTOS

    A VERDADERO

    FALSO.Calificar cada uno de los siguientes enunciados como falso (FJ o

    verdadero

    (V),

    segn corresponda:

    01. La composicin centesimal

    de 10

    gramos

    de

    agua es igual a la

    de 10

    toneladas

    de

    agua.

    (

    )

    02. Si dos muestras

    de

    sustancias tienen la misma composicin centesimal, entonces, se trata

    de

    la

    misma sustancia. ( )

    03. Si dos muestras

    de

    sstancias tienen la misma frmula emprica, entonces, se trata deJa misma

    sustancia. ( )

    04.

    Dos compu : stos distintos pueden tener

    la

    misma composicin centesimal, frmula emprica y

    frmula molecular. ( )

    05. La frmula emprica representa la frmula del compuesto hallado experimentalmente.

    06.

    Sabiendo que la frmula molecular de la

    nicotina es C

    10

    H

    14

    N

    2

    . Calcular la

    composicin centesimal.

    a)17,28 C,74,07 N

    ,8,65 H

    b) 17,2S % H

    ,

    74,07 N

    ,

    8,65 %

    C

    c) 17,28 % H 74,07 %C 8,65 % N

    d)

    8,65 % H

    .

    74,07 C, 17,28 N

    e)

    8,65 % C , 74,07

    % H

    , 17,28

    % N

    07. Determinar la composicin centesimal del

    agua en el sulfato de sodio decahidratado,

    Na

    2

    S0

    4

    .10H

    2

    0.

    Dato: m.A. (Na=23, 5=32]

    a) 55,9

    %

    d) 94,41

    b 44,1

    e) 4,41

    c)

    5,59

    08. Hallar la

    composicin centesimal

    del

    Cobre en la malaquita: CuC0

    3

    .Cu(OH)

    2

    .

    Dato:

    m.A.

    (Cu=

    63,5]

    a)42,5

    d) 28,7

    b) 65,7

    e) 57,5

    c) 34,3

    21

    ( )

    09. La composicin centesimal del

    agua

    en el

    Na

    2

    B

    4

    0

    7

    . X H

    2

    0 es 47,12

    .

    Hallar el

    valor de X . m.A. {Na=23, B= 11)

    10.

    a)S

    d)9

    b 6

    e)

    10

    c

    7

    La composicin centesimal del fsforo en

    el P

    4

    x es 43,66 . Hallar la masa

    molecular del Na

    2

    S0

    4

    .X H

    2

    0.

    Dato: m.A. [Na=23. S=32,

    P=31J

    a)

    146

    d) 208

    b)

    322

    e)

    268

    c) 156

    11 . Determinar la frmuJa emprica de un xido

    de hierro cuya composicin centesimal

    reporta 70

    %

    Fe. Dato: m.A. [Fe = 56)

    a) FeO b) Fe

    2

    0

    d) Fep

    4

    e) Fe0

    3

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    23/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    12. Determinar la frmula emprica de un xido

    de hierro cuya composicin centesimal

    reporta 72,4

    %

    Fe Dato:

    m.A.

    [Fe 561

    a)

    FeO

    b) Fe20

    d Fe

    3

    0

    4

    e) Fe0

    3

    13. Una aleacin de cobre y cinc tiene la

    siguiente composicin porcentual en masa:

    60 de Cu

    y

    40

    Zn.

    lCuntas moles de

    Cu se tienen por cada mol de

    Zn?

    14.

    15.

    m.A. (Cu

    =

    63.5 ; Zn =65.4)

    a) 0.65

    d

    3.08

    b)

    1.30

    e

    6.16

    c

    1.54

    La composicin centesimal de un

    hidrocarburo reporta 80 % de carbono.

    Sabiendo

    que la

    masa

    molecular esta

    comprendida entre 26 y 33. Determinar la

    frmula molecular.

    La composicin centesimal de un

    hidrocarburo reporta 85, 7 % de carbono.

    Sabiendo que 0,2 moles del hidrocarburo

    tiene una masa de 5,6 g. Determinar la

    frmula molecular.

    b ~H

    5

    e ~

    8

    16.

    La composicin centesimal de un

    hidrocarburo reporta 92,3

    %

    dP carbono.

    Sabiendo que

    una molcula de

    hidrocarburo

    tiene

    una masa

    de

    l ,295.10 22g, Determinar la frmula

    molecular.

    22

    17. Qu masa de cinc se puede obtene1

    tericamente de 1 25 kg del minera

    esfarelita que tiene 75 % de ZnS.

    Dato:

    m.A.

    [Zn = 65 . S = 32)

    a} 628,2 g

    b)

    52,6

    d)

    70,2 e) 702

    e

    63,2

    18. El elemento M forma el cloruro MCl

    4

    Dicho cloruro contiene 75 de cloro

    Calcular la masa atmica promedio de M

    Dato: m.A. [Cl =35,5)

    19.

    20.

    21.

    a

    47,3

    d)

    70,2

    b)

    52,6

    e) 56,7

    e

    63,2

    Una tira

    de

    Cu electrolticamente puro pes

    3,178 gramos. Se calienta fuertemente er

    corriente de oxgeno hasta su conversir

    en

    un

    xido negro,

    El

    xido resultante pes,

    3,978 gramos. lCul es

    la

    composicin er

    masa de este xido?

    Dato:

    m.A.

    [Cu=

    63.5)

    a) 20,1%

    o b)

    79,9

    d)

    70,39 e) 23,4

    e)

    29,61

    10 kilogramos de hematita, un mineral

    d,

    Fe

    2

    0

    3

    , contiene 4,8 kg de xido frrico

    Determinar la composicin centesimal d-,

    hierro en dicho mineral.

    Dato:

    m.A.

    [Fe

    =

    56)

    a)

    27,7

    d) 41,6

    b)

    29,6

    e)

    56,4

    e)

    33,6

    Un metal M, forma un xido de

    frmul~

    M

    2

    0

    3

    que cmtiene 68,4

    % en

    masa

    d,

    metal. Calcular la masa atmica promedio

    deM.

    a)

    51.94

    d)

    69,16

    b)

    38,06

    e) 48,06

    e)

    61,94

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    24/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    22. 22.La formulacin tpica de una emulsin

    asfltica de forma calinica contiene 0,5

    de emulsionante y 70

    de

    asfalto, siendo

    el resto ingredientes solubles en agua.

    Cunto asfalto puede emulsionarse por

    kilogramo de emulsionante?

    a 14 kg

    d)720

    b) 140

    e 114

    c)

    1 400

    23. 23. Hallar la composicin centesimal del

    carbonato de sodio respecto al xido de

    sodio potencialmente contenido.

    Dato:

    m.A.

    [Na

    =

    23J

    a) 41,5

    d) 21,7

    b) 43,4

    e) 50

    c) 58,5

    24. 24. Hallar la composicin centesimal del

    CaC0

    3

    expresado como CaO.

    25.

    Dato: m.A. [Ca = 40]

    a) 44

    d)37

    .b)

    56

    e)

    50,1

    c)63

    25. La composicin centesimal de X

    en

    X

    2

    es

    SO .

    lCul

    es la composicin

    centesimal de Y en el compuesto XY

    3

    ?

    a)30%

    d) 60

    b) 40

    e)75

    c)50

    26. _26.Dos elementos X e Y forman los

    compuestos X

    Y y X

    2

    . Si la

    composicin centesimal de X en el primer

    compuesto 20 %. Hallar la composicin

    de Y en el segundo compuesto.

    a) 31,6

    d) 29,2

    b) 52,61

    e)

    9? 4

    c)

    94,1

    27. 27.Los elementos X

    e

    Y forman un

    compuesto que tiene 40 en masa de X

    y

    un 60 en masa de Y La masa atmica

    23

    prdmedio de X es doble de

    Y

    iCul

    es

    la

    frmula emprica del compuesto?

    a XY

    d X

    2

    Y

    28. 28.Alcalentarl,25 g deunclorurodeplatino,

    qued un residuo de O,72 g de platino.

    Hallar la frmula de ste compuesto.

    Dato: m.A.

    [Pt

    = 195, CI

    =

    35,5]

    b) PtCl

    2

    e

    PtCJ

    5

    29. 29.Un elemento M forma, con el oxgeno,

    un compuesto de frmula M

    2

    D

    7

    en

    el

    cual

    el

    oxgeno representa el 50, 45 en masa

    del compuesto.

    lQu

    masa del compUesto

    M

    2

    0

    7

    en gramos equivale a 0,75 moles

    de tomos del elemento M?

    30.

    a)

    33,33

    d) 41,25

    b)

    18,25

    e)

    83,25

    c)

    50,45

    30. Una muestra de un compuesto contiene

    4,86 g de magnesio, 12,85 g de azufre y

    9, 70 g de oxgeno Cul es la frmula

    emprica?

    Dato: m.A. [Mg = 24, S= 32)

    a MgS0

    4

    b) Mg5

    2

    0

    3

    d)

    MgS

    4

    0

    6

    e MgS

    2

    0

    8

    c}MgS0

    3

    31. 31.Obtener la frmula emprica de un

    compuesto cuya composicin centesimal

    reporta:

    Cr:

    26,53

    ,

    : 24,52 y

    O_

    48,96 . Dato: m.A. [Cr= 52, 5= 32)

    a}CrS0

    4

    c) Cr

    2

    (S0

    3

    )

    3

    e)Cr(S0

    4

    )

    3

    b)

    Cr

    2

    (S0

    4)3

    d)CrS0,3

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    25/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    CEPRUNSA 2016

    CALCULOS QUIMICOS

    APLICACION l

    COMPLETAR LOS ESPACIOS EN BLANCO CON EL TRMINO

    CORECTO

    La palabra estequiometra se deriva del griego stoicheion que significa

    , y rnetron que significa medida .

    La estequiometra describe

    a Entre los elementos en los compuestos (estequiometra'de composicin).

    b

    Entre las sustancias qumicas cuando sufren cambios qumicos (estequiometra de

    reaccin).

    y

    7.1. Unidades qumicas de masa

    7.1.1 Peso atmico PA) o masa atmica.

    Promedio de las

    se expresa en unidades de mf

    atmica

    urna). l

    Carbono de masa 12 sirve como patrn, de modo que una

    unidad

    masa atmica

    se define como

    uma

    =

    1/12

    masa de carbono

    12

    Masa de un tomo de carbono

    12

    =

    12

    uma

    Ejemplo:

    Cul es el peso atmico del vanadio

    si

    tiene dos istopos:

    5

    v

    con una masa atmica

    49,9472 uma su abundancia es 0,75 % y V que tiene una masa atmica de 50,94

    uma cuya abundancia es 99,25%?

    Solucin

    Masa V (% abun) + Masa V (% abun)

    P.A.v

    100

    49,9472 urna 0,75) + 50,9490 urna 99,25)

    P A v=

    50,9415

    uma

    100

    24

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    26/62

    UNIDADES QUiMICAS DE MASA

    .1.2. Peso frmula PF): Es la

    .......................................................................

    en la

    ........................................................................

    El

    ....................... ..........................................................

    -............

    El

    o peso formula se usa tanto para .................................................. Ejemplo el

    o Molecular o masa molar PM)

    : Es la

    ..............................................

    .

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . contando cada uno el nmero veces que

    aparece en ella. El peso molecular es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (no

    nicas). Ejemplo

    el

    peso molecular del C02 es 44 g/mol

    7.1.4. l Mol. Es

    la .............................................

    .......................................

    (tomos, molculas, partculas, etc.) ................................................................

    Este nmero es igual a 6,022045x10

    3

    .

    1 mol= 6,022045 x10

    3

    tomos (molculas o partculas):

    Este nmero se llama .......................................................... Para clculos este

    nmero se redondea a cuatro cifras significativas 6,022 x10

    3

    tomos.

    Un mol de tomos de carbono 12 tiene una masa

    ...............................................

    y

    contiene

    ..............................................................

    Esta cantidad se llama masa molar

    del carbono 12 y es la masa (en gramos o kilogramos) de

    un

    mol de unidades (como

    tomos o molculas)

    de la sustancia.

    Eje/nplo: Cuntas molculas de oxgeno hay en 10 moles _del mismo?

    Solucin:

    1 mol de 02 6,022 x10

    3

    tomos de oxgeno

    1Omoles de 02 X

    X

    = 6,022 x10

    4

    tomos de oxgeno

    Ejemplo:

    a

    Cuantas molculas de dixido de carbono?, b) Cuntos tomos

    eje

    Carbono

    y oxgeno, hay en 11 g del mismo?

    Solucin:

    1 mol de C02 44 g de C0

    2

    6,022 x10

    3

    molculas de C0

    2

    11 g X

    X =1 5055 x10

    3

    molculas C02

    tomos de.e: por cada molcula de C0

    2

    hay

    un

    carbono entonces hay: 1,5055 x10

    3

    tomos de carbono.

    tomos de O: 2 (1,5055 x10

    3

    tomos de

    O =

    3.011x10

    3

    tomos de oxgeno

    7.1.5. Peso Equivalente Peq-g). Es

    el

    peso de una sustancia necesaria para

    : : : : : s~ p~~d~

    d~fi~i~ 1~~bi~

    ~ ~ ~ ~ ;

    Ei

    p~~~ ~ ~~

    sustancia que gana, pierde o comparte

    el

    nmero de Avogad~o de electrones (mol) cuando

    25

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    27/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA.

    se combina con otra sustancia. O tambin la masa de una sustancia involucrada e

    transferencia de una unidad de carga

    El peso equivalente o equivalente-gramo cuando se expresa en gramos permite

    facilidad realizar clculos estequiomtricos . ,.........................................................

    a) Peso equivalente de un elemento

    Peso equivalente elemento = Peso atmico

    Estado de oxidacin

    Ejemplo: El peso equivalente del Magnes; J:

    Peso Eq-g Mg = = ... ,. . g

    b Peso

    Equivlillente

    de un cido

    Peso equivaiente cido = Peso formula o peso molecular

    N de Hidrgenos reemplazables

    H+)

    Ejemplo: El peso equivalente del cido sulfrico:

    \

    Peso Eq-g H2S04 =

    Peso Eq-g H2S04 = .. .. .. g

    e) Peso Equivalente de una base

    Peso equivalente base = Peso formula o peso molecular

    N de oxidrilos OH-)

    Ejemplo:

    El

    peso equivalente del hidrxido de sodio:

    Peso Eq-@ NaOH =

    Peso Eq-g N30H = ...... g

    d Peso Equivalente de una sal

    Peso frmula o peso molecular

    Peso equivalente de una sal= -

    --

    ----

    ---

    Carga total iones positivos o negativos)

    Ejemplo: El peso equivalente del sulfato de calcio

    6

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    28/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    o eq-g Na2C03 =

    .........

    g

    .....

    , g

    Peso frmula

    te del agente oxidante o reductor =

    Nde electrones ganados o

    perdidos

    ual de un elemento = X 100

    hallar la composicin porcentual de S02:

    O =

    64 g, entonces:

    32 g de Azufre

    de S = x 100 = 50 de S

    32 g de Oxgeno

    de O = x 100 = 50 de O

    . 64g S02,

    .1. 7. Frmula mprica molecular

    para un compuesto es la .................................................

    o verdadera indica .... ...................................................

    ejemplo, para el perxido de hidrgeno su formula emprica es HO su frmula

    7

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    29/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    Determinacin de la frmula emprica

    El acetileno es un hidrocarburo no saturado, usado en la

    soldadura autgena, Tit

    una composicin porcentual de 92,25 de carbono y 7,75 de hidrgeno. Cul

    la frmula emprica?

    Solucin

    Considerando que

    100

    constituye

    100

    g

    de

    muestra, entonces:

    1

    mol de C

    C: 92,25 g C x = 7,69 mol de C

    12 00

    g

    c.

    1 mol de H

    H: 7,75 g H x = 7,69 mol de H

    1,008 g H

    Si ambos dividimos por 7,69, resulta que la relacin es 1 1, por lo tanto la frmula

    emp1

    es CH, pero la frmula molecular del acetileno es C2H2

    Determinacin de frmula molecular

    De la misma manera que lai frmulas empricas, se pueden determinar las frmL

    moleculares. Una de las formas para determinar

    la

    frmula molecular es a partir

    d

    .............................................

    para ello se debe conocer

    '

    compuesto, este permite relacionar la frmula' emprica con la frmula molecular d

    siguiente manera:

    Donde

    n

    es el nmero de unidades de frmulas empricas, luego

    la

    frmula molecula1

    calcula con la frmula siguiente:

    = X . . . . . . . .

    Problema: La vitamina C (cido ascrbico) es antiescorbtica, se encuentra en frL

    agrias. Tiene una composicin de 40,89

    de

    carbono, 4,58 de hidrgeno y 54,53

    oxgeno. Determinar: a) Su frmula emprica, b) Su frmula molecular si masa molar es

    176?

    Solucin

    8

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    30/62

    UNIDADES.QUMICAS DE

    MASA

    calcula la frmula mnima con los porcentajes:

    40,89 g

    C:

    = 3,408

    12,00 9

    e

    4 58g

    H:

    ..

    4,544

    1,008 g H

    54,53 g

    O:

    3,408

    16,00

    9

    e

    Para encontrar la relacin de nmeros enteros dividimos entre el menor:

    3,408

    C:

    3,408

    4,544

    H 1,33

    3,408

    3,408

    O: = 1

    3,408

    3

    enton~s

    obtenemos:

    que es la frmula emprica, para hallar la frmula molecular conqcjendo la masa

    + 3 O + 4H = 88,03) dividimos la msa molar de la

    ar entre la masa molar de la frmula emprica:

    Masa molar de la frmula molecular

    = . = =

    _Masa

    molar de

    la

    frmula emprica

    la frmula molecular es = 2 frmula emprica

    a molecular

    =

    n x Frmula emprica

    -

    molecul r = _C3H4 03 ) =

    A

    7.5.

    9

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    31/62

    1. La estricnina es un veneno muy peligroso usado como raticida, donde la compo

    del mismo es.

    C: 75.450

    H:

    6.587

    N: 8.383

    O:

    9.581

    Encontrar la frmula emprica. La frmula corresponde a:

    a) C11H1 NO

    b) C21

    H22N202

    c)C21H22NO

    d)

    C11H11N202

    e) C21H22N02

    2. El cianuro de hidrgeno es

    un

    lquido incoloro, voltil y con el olor de ciertos hu

    de frutas (por ejemplo los huesos del durazno, ceraza, etc.). Este compuest

    sumamente venenoso. Cuntos moles y molculas habr en

    56

    miligramos

    de

    ia dosis txica promedio?

    De las siguientes afirmaciones cuales son correctas:

    l.

    0.0021 moles

    1.26

    x

    10

    2

    molculas

    111

    0.0042 moles

    IV. 2.52

    x

    10

    21

    molculas

    V Todas son correctas

    Son correctas:

    a) 1

    y

    b)l l ly lV c) solo V

    d) N-A.

    30

    e)

    y

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    32/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    3. El nitrato de

    amon1o

    (Nhl11N03) el cual se prepara partir de HN03 se emplea como

    fertilizante nitrogenado. Calcular los porcentajes en masa de los elementos N H 0

    respectivamente?

    La respuesta correcta

    en

    porcentaje es:

    a) 40-20-40

    b) 60-5-35

    c) 33.3- 33.3-33.3

    d) 35-5-60

    e) 30-10-50

    4. El cido benzoico es un polvo blanco, cristalino, que se emplea como preservante de

    alimentos, este

    comp1,1esto

    contiene:

    ;

    C:

    68.8

    H: 5

    O:

    26.2

    Cul es la fnnula mnima?

    a)

    CsHsO

    b)

    CsHs02

    c) C1Hs02

    d) C1H1 2

    e) C1H10

    Cul es

    el

    peso equivalente del KMn04 en

    la

    siguiente reaccin.

    Mn04-

    Mn+

    2

    Respuesta correcta:

    a) 31.6 eq-g

    b) 158 eq-g

    c) 63.2 eq-g

    d) 55 eq-g

    e) 119 eq-g

    6.

    Cul es el peso equivalente del

    HAI0

    en

    la

    siguiente reaccin. Marque la respuesta

    correcta.

    a)

    7

    eq-g

    b) 59,eq-g

    31

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    33/62

    UNID DES QUMIC S

    E

    M S

    c) 60 eq-g

    d) N.A.

    e) Todas son correctas

    7. Cul es

    la

    composicin centesimal del siguiente compuesto Al2(SQ4)J.18H20

    funcin a la siguiente secuencia: AI-S-0-H, escoja

    la

    alternativa correcta:

    . a) 8.1 - 14.4 - 72.1 - 5.4

    b) 8.1

    -14.4

    - 77.1 -0.4

    c) 18.1 -4.4- 72.1 - 5.4

    El

    18.1 -

    4A-

    10.1 - 7.4

    e)

    8.1

    -15.4 -

    71.1

    -5.4

    8. Un compuesto contiene 66.6 de titanio y el 33.4 de oxgeno en peso. Cul es

    frmula emprica?

    a TiO

    b) Ti02

    c Ti03

    d) Ti203

    e) Ti20

    9. Una muestra de xido que pesa 1.596 g contiene 1.116 g de hierro y 0480 g

    oxgeno. Cul es su frmula emprica y cul es su frmula molecular si tiene un pef

    de 160 urna?. Responda en el orden de frmula emprica- frmula molecular:

    a) Fe203 - Fe203

    b) Fe02 - Fe204

    c) Fe03 - Fe20s

    d) FeO - Fe202

    e) N.A.

    10. Qu masa de metano ha de quemarse para producir 3.01 x 10

    23

    molculas de agu

    segn

    la

    reaccin:

    CH4 (g)+ 2 02 (,/;:..--------- C02 (g) + 2 H20 1)

    3

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    34/62

    UNIDADES QUMICAS DE

    MASA

    APUCACION II.

    o

    COMPLETAR LOS ESPACIOS EN BLANCO CO ELTRMINO CORECTO:

    l .

    UNIDAD

    DE MASA ATMICA UMA):

    Es la doceava parte de la masa del istopo de

    carbono-12 {dicho istopo se le asign 12'uma).

    1 urna= 1,66x10-

    24

    gramos

    2.

    EL MOL:

    Es l

    ...................

    de sustancia que contiene

    tantas

    ............

    .. elementalcs tomos, molculas partculas,etc.) como:

    .............

    hay

    en exactamente 2 gramos de carbono 12. Este nmero es igual a

    .....................

    .

    1mol= .....................tomos(inolculas o partculas)

    Este nmero se llama NMERO DE .........................

    3. PESO ATMICO PA): Es el promedio de las masas atmicas de los istopos de un

    elemento, expresado en unidades de masa atmica(u.m.a.)

    L

    Masaisot Abundancia)

    PA

    =

    opo

    100

    Por ejemplo

    el

    Peso Atmico del oxigeno se calcula con el siguiente procedimiento.

    sotopo

    6

    O sotopo

    7

    O sotopo

    8

    O

    . .-.-----------A..------. ..----~

    r A . . . . .

    PA 15.99491 x99.759 +-16.99914x0.037 + 17.99916x0.204

    Oxigeno 100

    PA

    Oxigeno=

    15.9996 16 u.m.a.

    Aqu tienen algunos Pesos Atmicos de Elementos Qumicos, redondeados

    . adecuadamente.

    33

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    35/62

    UNID DES QUMIC S

    DE

    M S

    f

    c

    =12 Na =23 iK =39 iCI =35.5i8r = 80

    1

    .. .

    :

    -------1-----1--::---1

    iH

    =1

    jMg=24 Ca =40 iCu=63.5iCr =52

    1 i

    i f

    1

    o

    =16 . iP =31 j~;5sj"";27+-l-=_1_2_7....,

    l

    . t

    L------;---

    1 . _

    IN

    =14 js.=32 JFe=56

    jAg=108 B=11

    1 i ;

    1

    ,

    1

    . -

    i

    L ~ ~ ---------- ---------- .

    4.

    PESO

    FRMULA PF): Es

    la

    suma de los ..... : .....................................d

    '

    lementos en

    la

    frmula contando cada uno el.

    ............................

    de veces

    aparece en ella. El peso frmula da la ......... .... de una unidad frmula en ......

    trmino."peso frmula" se usa tanto para sustancias .... .. .... .. ..como moleculares.

    EJEMPLO: EL PESO

    FRMULA DEL

    NI\CL S 58,45 UMI\

    5. PESO MOLECULAR : PM) O MASA MOLAR:

    Es

    la suma

    1

    los: ..........................................de los elementos en

    la frry ula

    contando cada

    el.. ...........................de veces que aparece en ella.

    El

    peso molecula1

    especficamente para sustancias moleculares(no inicas

    J:JEMPLO;

    PESO

    MOLECULAR

    del

    H2S04

    6 PESO EQUIV ALENTE(PEQ-G): Es

    el

    peso de una sustancia nece

    para

    .........................

    o ... ... ... ... ... .. a 1,008 g de

    ................. 8

    g de

    ...............

    35,45 g de

    ................... Se

    puede definir tambin como ;El peso de una sust

    que ...........

    .................

    o

    ..................

    el

    nmero de Avogadro de electrones

    CL

    se combina con otra sustancia.

    34

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    36/62

    UNID DES QUMIC S DE M S

    PLIC CION

    DETERMINE EL PESO EQUIVALENTE DE CADA UNO DE LOS SIGUIENTES COMPUESTOS

    i

    L

    NOMBRE FRMULA

    I

    PEQ G

    i

    i . ~ , .: . - : . . :

    ' ' ' ' ' ' ' ' '

    .. ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' 'n ,n,nooo o U' Looh uuo , , . , , . ,n , . ,u ,C .. n uuuunnuuu . . , , , , u u u o u o n u n u u o u (

    1 \cido sulfrico l 1 1

    f

    :'

    . ' ' '? ' ' ' ' ' . ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' : ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' '~ ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ...........................

    /cido fosfrico

    1 1

    f2

    ; ? ................................................................. .........................................................................................................{

    f

    3

    lMagnesio

    l

    l

    1

    :: ' ....:~ ' ...........................................

    ~

    4

    [ Permanganato de potasio(En

    j [

    \ .... ..[med_io. cidol .......................................[ ............................... ......................................................................... /

    1

    Dicromato de potasio

    1 1 1

    m

    63,5 5

    =

    17,5

    g

    de

    Cobte

    Luego el

    %

    de Cobre ser:

    508 g 100%

    317,Sg

    x

    X=

    317,5_

    100

    508

    x==62,5%

    m~m~r m

    Ei419i9iMiW

    Se

    tiene 0,0197 g

    de

    un

    metal

    precioso

    de

    atmico

    197 y

    rado

    atmico

    1.5A. Si con,

    muestra se hace

    un

    hilo

    tan

    delgado

    que el g

    es un tomo. Calcular la

    longitud

    del

    hilo

    en

    1

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    51/62

    A) 12 10

    1

    ~

    C)

    15 10

    6

    E) 18 10

    10

    [9~}

    B) 18 10

    6

    D) 12 10

    9

    Se calcula el nmero

    de tomos.

    masa tomos

    P.a: -. No

    0,0197 tomos

    197 =

    6~10

    3

    197.

    0

    4

    tomos

    197

    =

    61023

    =,> tomos

    =

    6 10

    19

    UNID DES QUMIC S DE M S

    X

    S: X X)C)

    Cada tomo

    ocupa una distancia

    de

    2r es decir:

    1 SA

    ~

    3A

    luego,

    la

    distancia

    pedida X

    ser

    el

    nmero de to-

    mos por

    la

    distancia ocupada por cada tomo:

    x=610

    19

    3A

    10-

    10

    m 1km

    X=1810

    19

    A

    ----

    -- ...

    ' 10

    3

    m

    1A

    Luego

    al

    realizar un

    hilo

    tan delgado, los tomos se

    ubican uno

    tras

    otro.

    4. Molecula - gramo (mol g).

    Es

    el

    peso molecular expresado en gramos,

    una

    molcula - gramo contiene un

    mol de

    molculas. As por

    ejemplo,

    una

    molcula - gramo

    de

    agua es 18 gramos y contiene 6,023 10

    23

    molculas

    de

    agua.

    1 mol- g

    {NH

    3

    = 7 g

    1 mol-g

    {C0

    2

    )=44g

    1

    mol

    - g H

    2

    0

    2

    = 34 g

    1

    mol - g (N

    2

    =

    28

    g

    1mol-g H

    2

    )=2g

    1mol-g

    2

    )=32g

    Para hallar

    el

    nmero de molcula - gramo.

    masa molculas

    mol-g=

    M No

    M =

    Peso

    molecular.

    No= nmero

    de

    Avogadro = 6,023 102

    3

    49

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    52/62

    UNIDADES QUMICAS

    DE

    M S

    Si en una masa m de sustancia qumica

    se

    tiene n molcula - gramo entonces tambin se tiene n mole

    de

    molculas

    de

    dicha sustancia qumica.

    Tambin

    en

    n molcula - gramos

    de

    AxBv

    existen

    n

    -X:

    tomo-gramos

    de.

    A e

    "n'f

    tomo- gramos

    de B.

    Ejemplos

    En 5 ' 'l - g

    de

    N

    2

    0

    3

    existen 5 mol

    de

    N

    2

    0

    3

    y tambin 10 at-g de Nitrgeno y 15 at-g de Oxgeno .

    .

    En

    6

    mol-g de NH

    3

    existe

    6 mol

    de NH

    3

    y

    tambin 6 at-g

    de

    Nitrgeno

    y 18

    at-g

    de

    Hidrgeno.

    MhiMIM

    ,

    Cuntas molcula-gramos contiene 68 g de

    Amoniaco NH

    3

    ? P.a.(t:,I =

    4, H = 1).

    A)

    2

    B)

    1,5

    C)

    3 ,

    D)

    2,5

    E)4,0

    tf.Wff.t~:r. :

    Para NH

    3

    ~1=14+3=17

    , #mol -

    g

    = ~ .~

    M

    mol-g=~ :e4

    ~

    .

    17

    {~ f t

    ENi iYlMtW

    Calcular la masa de 5 mol-g de N

    2

    0

    3

    P.A.

    (N

    =

    4;

    O::

    16)

    A)

    760 B) 380

    C) 280 O) 140

    E) 350

    :~f. i }

    Parael N

    2

    0

    3

    :

    M =28+48=76

    #mol- g

    =

    ~~Sel

    M

    5

    =

    m~s~

    76

    "" masa

    76 =380 g

    RmiM:h

    EJERCICIOS

    50

    Una masa de 115 g posee 5 mol-g de .XH

    3

    . Calcu

    lar el peso atmico de X.

    A) 23 B)25

    C}21 0)20

    E}18

    Para el XH

    3

    :

    M

    =x+3

    #mol-g= "~

    M

    5=~

    x+3

    x+3= ] ~

    5

    X+3=23 ::>X:e20

    _~?Mll1A

    Un mililitro

    de

    agua contiene

    10

    gotas.

    Cunta

    molculas de agua contiene 6gotas? P.A. H = ;

    O= 16).

    A)12.

    10

    23

    C) 12 1024

    E)

    1,2

    10

    22

    ;~p

    .....: =~: . ....

    B)

    1,2

    10

    24

    D)

    1,2

    10

    23

    Por una regla de tres simple se determina el nme

    ro

    de mililitro en

    36

    gotas.

    1 mililitro 1Ogotas

    v

    36

    gotas

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    53/62

    UNIDADES QUMICAS DE MASA

    =>V= 1 mililitro ~~ : _~t_~ = 3,6mililttro

    10gotas

    Como

    la

    densidad del agua es 1 g / m entonces

    la

    masa es m = 3,6 g

    de

    agua.

    H20: M=2+16=18

    Luego el nmero de molculas es:

    masa molculas

    M -

    No

    3 6 =

    molculas

    18 No

    """'

    molculas = 0,2

    No

    = 0,2

    6,023 10

    23

    1,2046 -10

    23

    ,. 0,2mol ,

    Jilpf~t V

    ENiiii MfW

    Calcular

    la

    masa

    de

    30,11510

    13

    molculas de

    Benceno C

    6

    H

    6

    .

    PA C=12;H=1).

    A)

    390 g

    C)

    146g

    E)

    345

    g

    m:~~masa=

    61023 = 510 g

    E@hM MfM

    Una

    molcula

    de

    C

    3

    H

    0

    pesa

    7

    1

    O

    23

    g.

    Calcule

    el valor de n.

    Considere

    No=

    6 10

    23

    P.A. (C = 12, H = 1).

    A)3

    C)S

    E)8

    B) 4

    0)6

    ~s~n;

    C

    3

    Hn : M

    =36

    +

    n

    Luego:

    masa molculas

    M - No

    7 10

    23

    36+n-

    =

    s-102:'

    = 3 6 n = 1 10-

    23

    610

    23

    36+1)=42

    =

    n=6

    ~ijMH't:

    Cuntos tomos contiene 132 g de gas propano

    C

    3

    H

    8

    ? PA C =

    12; H

    = 1)

    A)

    3

    No

    C)

    33 No

    E) 6 No

    )~n f

    B)

    11

    No

    D)142No

    C

    3

    H

    8

    : M =

    36

    +

    8 = 44

  • 7/25/2019 Unidades Qumicas de Masa y Clculos Qumicos

    54/62

    UNIDADES QUMICAS DE M S

    masa #molculas

    -M - = - - ~

    132

    #molculas

    -44 ~

    .)#molculas= 3 No

    Una molcula

    de

    C

    3

    H

    8

    contiene 3 + 8 11'

    to-

    mos. Luego