Masa atómica, átomo gramo o moles de átomos y número de átomos 37

 

Calcular la masa molar del agua, el numero de moléculas y el número de átomos contenidos en 100 g de agua.

Masas atómicas: H = 1, O = 16

Solución:

Dato: m (H2O) = 100 g

Masa molar del agua.

Según la fórmula, en cada molécula de agua hay dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, por tanto su masa molar (M) será:

M = 2·1 + 16 = 18 g/mol

Como en un mol de agua, es decir, en 18 g de agua hay 6,023·1023 moléculas tenemos que:

Si en 18 g de agua hay 6,022·1023 moléculas

En 100 g habrán ………………… x

x = 6,022·1023 moléculas·100 g/18 g = 3,346·1024 moléculas

Como en cada molécula de agua hay 3 átomos (dos de hidrógeno y uno de oxígeno) en 100 g habrá:

3,346·1024 moléculas·(3 átomos/molécula) = 1,004·1025 átomos

 

 

 

Masa atómica, átomo gramo o moles de átomos y número de átomos 36

 

Calcula las cantidades de CO2 y de H2O que podrán obtenerse al quemar en un aparto de Liebig 0,2034 g de un compuesto de fórmula C3H7O2N.

Datos: Pesos atómicos en g/át.g: C = 12,0; O = 16,0; H = 1,01; N = 14,0.

 

 

Solución:

Dato: m (C3H7O2N) = 0,2034 g

Peso molecular de C3H7O2N:

Pm (C3H7O2N) = 3·12,0 + 7·1,01 + 2·16,0 + 1·14,0 =

= 36,0 + 7,07+ 32,0 + 14,0 = 89,07

Masa de C que existe en el compuesto:

0,2034 g de C3H7O2N·(36,0 g de C/89,07 de C3H7O2N) = 0,08 g de C

Peso molecular de CO2:

Pm (CO2) = 1·12,0 + 2·16,0 = 12,0 + 32,0 = 44,0

0,08 g de C·(44,0 g de CO2/12,0 g de C) = 0,30 g CO2

Masa de H que existe en el compuesto:

0,2034 g de C3H7O2N·(7,07 g de H/89,07 de C3H7O2N) = 0,02 g de H

Peso molecular de H2O:

Pm (H2O) = 2·1,01 + 1·16,0 = 2,02 + 16 = 18,02

0,02 g de H·(18,02 g de H2O/2,02 g de H) = 0,18 g CO2

En el primer caso se ha estudiado la cantidad de CO2 con relación al carbono y en el segundo la cantidad de H2O con relación al hidrógeno porque son los reactivos limitantes, ya que el oxígeno esta en exceso pues además del que existe en el compuesto dado, también se encuentra en el aire.

 

 

 

Masa atómica, átomo gramo o moles de átomos y número de átomos 35

 

Cuántos átomos de oxígeno hay en 10 gramos de:

a)  CaO

b)  NO2

c)  Cl2O3

 

 

Solución:

a)  Dato: m (CaO) = 10 g

Según la fórmula, en cada molécula de CaO hay un átomo de oxigeno, luego hallando las moléculas de este compuesto que hay en 10 g podremos saber el número de átomos que tenemos.

Peso molecular:

Pm = 40,08 + 16 = 56,08

10 g ·(mol/56,08 g)·(6,023·1023 moléculas/mol) = 1,07·1023 moléculas

Por lo tanto hay 1,07·1023 átomos de O

b)  Dato: m (NO2) = 10 g

En este caso en cada molécula hay dos átomos de O.

Peso molecular:

Pm = 14 + 2·16 = 46

10 g ·(mol/46 g)·(6,023·1023 moléculas/mol) = 1,31·1023 moléculas

Átomos de O = 2·1,31·1023 = 2,62·1023 átomos

c)  Dato: m (Cl2O3) = 10

En este caso en cada molécula hay tres átomos de O.

Peso molecular:

Pm = 2·35,45 + 3·16 = 118,9

10 g ·(mol/118,9 g)·(6,023·1023 moléculas/mol) = 5,07·1022 moléculas

Átomos de O = 3·5,07·1022 = 1,52·1023 átomos

 

 


Masa atómica, átomo gramo o moles de átomos y número de átomos 34

 

Averigua la cantidad de aluminio existen en:

a)  250 gramos de óxido de aluminio.

b)  3,5 moles de cloruro de aluminio.

 

 

Solución:

a)  Dato: m (Al2O3) = 250 g

Peso molecular:

Pm = 2·26,98 (Al) + 3·16 (O) = 53,96 (Al) + 48 (O) = 101,96

Según el peso molecular, en cada 101,96 g de compuesto hay 53,96 g de Al, por tanto:

250 g de Al2O3·(53,96 g de Al/101,96 g de Al2O3) = 132,3 g de Al

b)  Dato: n (AlCl3) = 3,5 moles

Peso molecular:

Pm = 26,98 (Al) + 3·35,45 = 133,33

Según el peso molecular, en cada mol de AlCl3 de compuesto hay 26,98 g de Al, por tanto:

3,5 moles de AlCl3·(26,98 g de Al/mol AlCl3) = 94,43 g de Al

 

 


Masa atómica, átomo gramo o moles de átomos y número de átomos 33

 

Expresa en át.g o moles:

a)  10 kg de zinc.

b)  100 g de nitrógeno.

c)  1 litro de agua.

 

 

Solución:

a)  Dato: m (Zn) = 10000 g

Peso atómico = 65,38

10000 g·(át.g/65,38 g) = 153 át.g

b)  Dato: m (N2) = 100 g

Peso molecular:

Pm = 2·14 = 28

100 g·(mol/28 g) ) 3,57 moles

c)  Dato: V (H2O) = 1 L

Peso molecular:

Pm = 2·1,01 + 16 = 18,02

1 L·(1000 g/L)·(mol/18,02 g) = 55,5 moles