Estequeometría - Ejercicios Resueltos
Páginas: 5 (1228 palabras)
Publicado: 29 de mayo de 2012
GUÍA DE ESTEQUEOMETRÍA
NÚMERO DE AVOGADRO Y UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
I. Masa atómica: uma
La masa de un átomo depende del número de electrones, protones y neutrones que contenga. El conocimiento de este valor es útil para el trabajo en el laboratorio, sin embargo, los átomos son partículas extremadamente pequeñas. Por esta razón, no es posible pesar un solo átomo pero existen métodosexperimentales para determinar su masa con respecto a la de otro átomo.
Por acuerdo internacional, la masa atómica corresponde a la doceava parte de un átomo de carbono-12 (12C). Éste tiene 6 protones y 6 neutrones, y al fijar su masa como 12 uma se tiene la referencia para medir la masa atómica de los demás elementos. Por ejemplo, ciertos experimentos han demostrado que, en promedio, un átomo dehidrógeno tiene 8,4% de la masa del átomo de carbono-12. Por lo tanto, si la masa de un átomo de carbono-12 es de 12 uma, la masa atómica el hidrógeno debe ser de 8,4 ·12 uma, es decir, 1,008 uma. Con cálculos semejantes se demuestra que la masa atómica del oxígeno es 16 uma y que la del hierro es de 55,85 uma. A pesar de que no se conoce la masa promedio de un átomo de hierro, se sabe que esalrededor de 56 veces la masa de un átomo de hidrógeno.
II. Masa molar de un elemento:
Como ya se mencionó, debido a que los átomos tienen masas tan pequeñas, es conveniente tener una unidad especial para describir una gran cantidad de átomos.
La idea de tener una unidad para describir un número particular de objetos no es nueva. Por ejemplo, el par (2 objetos) y la docena (12 objetos), sonunidades de uso común. Los químicos miden a los átomos y las moléculas en moles.
En el Sistema Internacional (SI), el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12g de carbono-12. El número real de átomos en 12g de carbono-12 se determina experimentalmente, y se denomina Número de Avogadro(NA), en honor al científico italiano Amadeo Avogadro. El valor comúnmente se redondea a:
NA= 6,022 · 1023 |
Así, al igual que una docena de huevos contiene 12 huevos, 1 mol de átomos de hidrógeno contiene 6,022 · 1023 átomos de H.
1 mol de átomos de carbono-12 tiene una masa exactamente de 12g, y contiene 6,022 · 1023 átomos. Esta cantidad de carbono-12 es su mas molar (M) y se definecomo la masa (en gramos) de 1 mol de unidades (como átomos o moléculas) de una sustancia.
Obsérvese que la masa molar del carbono-12 (en gramos) es igual a su masa atómica expresada en uma. De igual forma, la masa atómica del sodio (Na) es 22,99 uma y su masa molar es 22.99g.
1 uma = 1,661 · 1024g |
o bien,
1g = 6,022 · 1023 uma |
Los conceptos de NA y masa molar permiten efectuarconversiones entre masa y moles de átomos, y entre número de átomos y masa. También permiten calcular la masa de un solo átomo.
mol = masa (g) M (g/mol) |
También es posible calcular la masa de las moléculas si se conocen las masas atómicas de los átomos que las forman. La masa molecular es la suma de las masas atómicas en una molécula. Por ejemplo, la masa molecular del H2Oes:
M H2O = 2·(masa atómica del H) + masa atómica del O
M H2O = 2·(1,008 g/mol) + 16,00 g/mol
M H2O = 18,016 g/mol
Ejercicios Resueltos:
1. El Helio (He) es un gas valioso utilizado en la industria, en investigaciones en las que se requiere baja temperatura, en los tanques para buceo profundo y para inflar globos. ¿Cuántos moles de He hay en 6,46g de dicho elemento?
Solución: Paraconvertir gramos a moles se necesita la masa molar. En la tabla periódica se observa que la masa molar del He es 4,003g/mol. Por lo tanto:
1 mol He = 4,003 g He
x mol He = 6,46 g He
Por proporción directa se tiene que
4,003 g He · x mol He = 1 mol He · 6,46 g He
Y entonces,
x = 1,61 mol He
2. El zinc (Zn) es un metal plateado que se utiliza para fabricar latón (con cobre), y para...
NÚMERO DE AVOGADRO Y UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
I. Masa atómica: uma
La masa de un átomo depende del número de electrones, protones y neutrones que contenga. El conocimiento de este valor es útil para el trabajo en el laboratorio, sin embargo, los átomos son partículas extremadamente pequeñas. Por esta razón, no es posible pesar un solo átomo pero existen métodosexperimentales para determinar su masa con respecto a la de otro átomo.
Por acuerdo internacional, la masa atómica corresponde a la doceava parte de un átomo de carbono-12 (12C). Éste tiene 6 protones y 6 neutrones, y al fijar su masa como 12 uma se tiene la referencia para medir la masa atómica de los demás elementos. Por ejemplo, ciertos experimentos han demostrado que, en promedio, un átomo dehidrógeno tiene 8,4% de la masa del átomo de carbono-12. Por lo tanto, si la masa de un átomo de carbono-12 es de 12 uma, la masa atómica el hidrógeno debe ser de 8,4 ·12 uma, es decir, 1,008 uma. Con cálculos semejantes se demuestra que la masa atómica del oxígeno es 16 uma y que la del hierro es de 55,85 uma. A pesar de que no se conoce la masa promedio de un átomo de hierro, se sabe que esalrededor de 56 veces la masa de un átomo de hidrógeno.
II. Masa molar de un elemento:
Como ya se mencionó, debido a que los átomos tienen masas tan pequeñas, es conveniente tener una unidad especial para describir una gran cantidad de átomos.
La idea de tener una unidad para describir un número particular de objetos no es nueva. Por ejemplo, el par (2 objetos) y la docena (12 objetos), sonunidades de uso común. Los químicos miden a los átomos y las moléculas en moles.
En el Sistema Internacional (SI), el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12g de carbono-12. El número real de átomos en 12g de carbono-12 se determina experimentalmente, y se denomina Número de Avogadro(NA), en honor al científico italiano Amadeo Avogadro. El valor comúnmente se redondea a:
NA= 6,022 · 1023 |
Así, al igual que una docena de huevos contiene 12 huevos, 1 mol de átomos de hidrógeno contiene 6,022 · 1023 átomos de H.
1 mol de átomos de carbono-12 tiene una masa exactamente de 12g, y contiene 6,022 · 1023 átomos. Esta cantidad de carbono-12 es su mas molar (M) y se definecomo la masa (en gramos) de 1 mol de unidades (como átomos o moléculas) de una sustancia.
Obsérvese que la masa molar del carbono-12 (en gramos) es igual a su masa atómica expresada en uma. De igual forma, la masa atómica del sodio (Na) es 22,99 uma y su masa molar es 22.99g.
1 uma = 1,661 · 1024g |
o bien,
1g = 6,022 · 1023 uma |
Los conceptos de NA y masa molar permiten efectuarconversiones entre masa y moles de átomos, y entre número de átomos y masa. También permiten calcular la masa de un solo átomo.
mol = masa (g) M (g/mol) |
También es posible calcular la masa de las moléculas si se conocen las masas atómicas de los átomos que las forman. La masa molecular es la suma de las masas atómicas en una molécula. Por ejemplo, la masa molecular del H2Oes:
M H2O = 2·(masa atómica del H) + masa atómica del O
M H2O = 2·(1,008 g/mol) + 16,00 g/mol
M H2O = 18,016 g/mol
Ejercicios Resueltos:
1. El Helio (He) es un gas valioso utilizado en la industria, en investigaciones en las que se requiere baja temperatura, en los tanques para buceo profundo y para inflar globos. ¿Cuántos moles de He hay en 6,46g de dicho elemento?
Solución: Paraconvertir gramos a moles se necesita la masa molar. En la tabla periódica se observa que la masa molar del He es 4,003g/mol. Por lo tanto:
1 mol He = 4,003 g He
x mol He = 6,46 g He
Por proporción directa se tiene que
4,003 g He · x mol He = 1 mol He · 6,46 g He
Y entonces,
x = 1,61 mol He
2. El zinc (Zn) es un metal plateado que se utiliza para fabricar latón (con cobre), y para...
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