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Conceptos teóricos:
- El mol unidad de "cantidad de sustancia". ¿Qué es el mol? ¿Para qué podemos utilizar esta unidad? Ejemplos
- Masa atómica relativa. Masa atómica absoluta. Masa molecular relativa. Masa molar. Ejemplos.
- Ecuación de los gases perfectos. p.V=nRT ¿Qué significa cada letra de esta expresión? ¿Qué podemos calcular con esta ecuación?
Problemas:
1. Calcular el número de átomos y moléculas presentes en:
a) En 0,5 moles de SO2.
b) En 14,0 g de nitrógeno (gas)
c) En 4,0 g de hidrógeno (gas)
Sol: a) 9,03.1023 átomos; 3,01.1023 moléculas de SO2
b) 6,02.1023 átomos de N; 3,01.1023 moléculas de N2
c) 2.41. 1024 átomos de H; 1,20. 1024 moléculas de H2
2. Se tienen 8,5 g de amoniaco y eliminamos 1,5 1023 moléculas.
a) ¿Cuántos moles de amoniaco quedan?
b) ¿Cuántas moléculas de amoniaco quedan?
c) ¿Cuántos gramos de amoniaco quedan?
Sol: a) 0,25 moles de NH3 ; b) 1.5 1023 moléculas ; c) 4,3 g de NH3
3. En estado gaseoso las moléculas de azufre están formadas por formadas por agrupamientos de ocho átomos (S8). Si consideramos una muestra de 5 g de azufre gaseoso, calcular:
a) El número de moles de moléculas (S8)
b) El número de moléculas de azufre contenidas en la muestra.
c) El número de átomos de azufre.
Sol: a) 0,02 moles de S8; b) 1,20. 1022 moléculas S8 ; c) 9,62. 1022 átomos de S;
4. Determinar el número de moles presentes en cada caso:
a) 80 g de hierro
b) 50 litros de CO2 medido en c.n.
c) 10 litros de NH3 medidos a 800 mm y 20 0C
Sol a) 1,43 moles de Fe ; b) 2,23 moles de CO2 ; c) 0,47 moles de NH3
5. Calcular el número de moléculas presentes en 1 cm3 de gas en c.n. (Número de Loschmidt) ¿Importa la naturaleza del gas para el cálculo?
Sol: 2,7 1019 moléculas
6. Una botella de acero de 5 litros contiene oxígeno en c.n. ¿Qué cantidad de oxígeno deberá introducirse para que, manteniendo constante la temperatura, la presión se eleve a 4 atm?
Sol: 21,45 g de O2
7. Un recipiente rígido de 28 L contiene He. Si la presión ejercida por el gas es de 1780 mm y su temperatura 30 0C:
a) ¿Qué masa de He hay en el recipiente?
b) Si la presión máxima que pueden soportar las paredes del recipiente es de 3 atm ¿Cuál sería el límite de temperatura al que se podría trabajar sin que se rompa el recipiente?
Sol: a) 10, 56 g He ; b) 388 K (115 0C)
8. 2, 49 g de un compuesto gaseoso se recogen en un recipiente de 2,18 litros a 27 0 C y 949 hPa de presión. (1 atm = 1013 hPa)
a) Calcular el número de moles de gas presentes en el recipiente.
b) La masa molecular del gas
Sol : a) 0,083 moles ; b) 30 g/mol
9. Un recipiente de 5 L contiene 14,0 g de nitrógeno a la temperatura de 127 0C. La presión exterior es de 760 mm. Se abre el recipiente hasta que se iguale la presión con la del exterior. Calcular:
a) La cantidad de nitrógeno que sale
b) La temperatura que debería tener el nitrógeno que queda en el recipiente si se desea que su presión sea la inicial.
Sol : a) 9,73 g de N2 ; b) 1312 K (1039 0C)
10. En un recipiente de 5 L en el que se ha hecho previamente el vacío se inyectan 5,32 g de aire. Si la presión ejercida es de 894 hPa (1 atm = 1013 hPa) y la temperatura 20 0C
a) ¿Cual es la densidad del aire en c.n?
b) ¿Cuál será su densidad a 760 mm y 70 0 C?
Sol: a) 28,96 g/mol; b) 1,29 g/L; c) 1,03 g/L
11. ¿Cuál es la masa molecular de un gas cuya densidad en c.n. es 3,17 g/L?
Sol: 71 g/mol
12. Se dispone de una muestra de un gas, cuya composición centesimal es: 82,76 % de C y 17,24% de H.
3,0 g de este mismo gas recogidos en un matraz de 2,0 litros y a 20 0C ejercen una presión de 608 hPa.
Determinar la fórmula empírica y la fórmula molecular para dicho gas.
DATO: 1 atm = 1.013 hPa
Sol: F. empírica: (C2H5)n . F. molecular: C4H10
13. En un matraz de 1,0 l de capacidad se recogen 1,6 g de gas. Se mide su temperatura y presión obteniéndose 18 0C y 1.273 hPa, respectivamente. Si el análisis del gas arroja una composición centesimal de 80 % de carbono y 20% de hidrógeno. Determinar su fórmula empírica y su fórmula molecular.
Sol: F. empírica: (CH3)n . F. molecular: C2H6
14. Determinar la fórmula empírica y molecular de un compuesto gaseoso sabiendo que su composición centesimal es 85,7 % de C y 14,3 % de H y que su densidad en condiciones normales es de 1,26 g/l.
Sol: F. empírica: (CH2)n . F. molecular: C2H4