ACADEMIA PRE UNIVERSITARIA “KEPLER” QUÍMICA
RAZ. MATEMÁTICO
Unidad de masa atmi!a "#$
1
Son for formas mas de ex expres presar ar las rel relacion aciones es exi existen stencias cias entre las masas de las sustancias con las cantidades de su suss pa part rtíc ícul ulas as es estr truc uctu tura rale less qu que e pu pued eden en se serr moléculas, átomos, iones, p+, n°, e-, etc.
7tomo de 0:89 4quivalencias
Átomo y moléculas de un elemento Todos los elementos Todos elementos están constituidos constituidos por por átomos, en algunos casos casos éstos éstos se encuentran encuentran unidos mediante mediante enlace covalente constituyendo moléculas. Moléculas de los principales elementos Element Átom Molécul Tipo de o o a molécula idr!gen "iat!mica H2 o #xígeno "iat!mica O2 # $itr!gen "iat!mica N2 $ o al!gen "iat!mica Q2 % o &!sforo Tetratomica T etratomica P4 ' ()ufre #ctat!mica S8 S
P! U" E#EME"TO: $) Mas Masa a tómic tómica a o Peso tóm tómico ico (P%% %%)) 4s la masa de un átomo, expresada en unidades de masa at!mica/ esta masa es relativa pues resulta de la comparaci!n de la masa asoluta en un átomo con la unidad de masa at!mica. 5a medici!n de la masa at!m at !mic ica a se re real ali) i)a a en un in inst stru rume ment nto o ll llam amad ado o espect!grafo espect!graf o de masas.
*as nole
onoat!mi ca
Moléculas de un compuesto 5a molécula de un compuesto está formada por un con6 co n6un unto to de át átom omos os un unid idos os me medi dian ante te en enla lace ce cova co vale lent nte. e. 0u 0uan ando do se se sepa para ran n lo loss át átom omos os de la molécula el compuesto pierde su identidad. Moléculas de algunos compuestos Compuest Molécul Clase de o a molécula "i!xido "i! xido de NO 2 Triat!mica T riat!mica nitrogeno (moniaco Tetrat!mica T etrat!mica NH3 H 2 SO 3 exaat!mic a "odecat!mi C 6H6 ca
m.(.;4<
=
masa de un átomo;4< = 8 89 masa masa de de un átom átomo; 0< 89 (12 C)
=
2.10−23 g
Ta&la de m%% pro'imados m m% m m% m m% & % & % & % 8 # 8= ' >8 e @ & 8A S >9 5i B $e 9C 0l >?.? 1e A $a 9> (r @C 1 88 g 9@ 3 >A 0 89 (l 9B 0a @C $ 8@ Si 9E 0r ?9 F #tras formas para determiner la m(.
m & n &e 0u Dn (g 2 (u
m% % ?? ?= =>,? =?,@ 8CE 89B 8AB
$% Masa Masa t tóm ómic ica a pr prom omed edio io m.A * en +unción de sus isótopos: 4n un pr prome omedio dio ponderad ponderado o que se ot otien iene e en relaci!n a las masas isot!picas o en relaci!n a los nGmeros de masa de los is!topos de un elemento teniendo en cuenta sus aundancias relativas. - de Masa n.mer ,sótopo &undanc isotópic o de s ia a masa
Unidades de masa atómica (u) 4s la unidad patr!n con quien se compara la masa asoluta de un átomo y equivale a un 89avo de la masa de un átomo de 0 : 89
A1 E Z
a1
m ⋅ l1
A1
A 2E Z
a2
m ⋅ l2
A2
A nE Z
Av. Daniel Carrin N! "#" $ Ur% Al%re&'( $ Tr)*ill+ Tel12+n+3 45678"
masa de #n &t'm'
1µ < > 1,66 ⋅ 10 −24 g <> 1,66 ⋅ 10 −27 kg
asa de un átomo de
"onde % ------ álogeno → &/ 0l/ 1r / 2 Ojo: ------ *as $ole → e/ $e/ (r/ 3r 4n el caso de los gases noles se tratan como átomos o moléculas indistintament indistintamente. e.
7cido sulfuroso 1enceno
1µ %
a
n
m ⋅ ln
An
,,,.a&a-eia/e0ler.&+ QI985D94:
ACADEMIA PRE UNIVERSITARIA “KEPLER” QUÍMICA atómica promedio e'acta ( m)A e(a!ta ) Se determina en funci!n a la masa isot!pica de los is!topos de un elemento.
RAZ. MATEMÁTICO
a% Masa
m.(exacta
=
Ha8 ×m ×l8
Ha9 +
m Ha × l9× ......... + + n m× ln 8CC
donde H a porcenta6e de aundancia del is!topo m . l masa isot!pica &% Masa atómica promedio apro'imada ( m)A a*+'(imada ) Se determina en funci!n de los nGmeros de masa de los is!topos un elemento. m.(aproximada =
Ha8 ×(8
(9 +Ha9 ×
......... +
Han +
,. CaCO 3
MO# 4s la sétima unidad fundamental del Sistema internacional ;S.2.<, la cual se deJne como la cantidad de sustancias que contiene la misma cantidad de partículas ;átomos, moléculas, iones, etc.< como los átomos que están contenidos en C,C89Lg de carono estale ;0-89<. Su valor numérico se conoce nGmero de avogadro. 4l mol contiene 1 m'l = 6,022 ⋅ 1023
=,>cal I g°0 0.e.;elemento<
8 at-g
'ara una sustancia molecular y compuesto i!nicos
de &e
$) Masa molecular ( , ) 4s la masa relativa de una molécula y resulta de la sumatoria de la masas at!micas de los átomos que la constituyen, se utili)a en los compuestos covalentes. , = ∑ m.A .(element's)
,asa de #na m'l-!#la 12
12
,asa de #n &t'm'(
46m. allar la masa molecular
,
K 9 . 8 + 8= K 8Eµ
•
P4 O10
,
K @ . >8 + 8C . 8= K 9E@ µ
•
H 3 PO 4
C)
Ejm%
− − − 1 m'l − gC H 2 4 − − −
/% Masa +órmula( ,. ) 4s la masa relativa de una unidad f!rmula y resulta de la suma de las masas at!micas de los átomos que la constituyen, se utili)a para compuestos i!nicos.
∑m ⋅ A
46emplo ,.CaCO 3
,. CaCO 3
=
m)A) g NA
1 m'l − g < > , " en g$ < > 6/0022 • 1023 m'l-!#las
K > . 8 + >8 + @ . 8=K AEµ
,. =
de un átomo K
1. Molécula gramo (mol-g)
(, )
H 2O
,
∴ asa
N A o 8 mol
•
- su masa es ?= g - contiene =,C99 . 10 23 átomos de &e - contiene el N A de átomos de &e - contiene 8 mol de átomos de &e
P! UT"C, PO#,T0M,C ;oléculas y compuestas en general<
Tamién 1
NA
N A o 8 mol
46m.
=
1at − g < > m)A " g$ < > 6/022)10 23 at'm's
0.e. 0alor especíJco
,
N'
Átomo gramo (at -g) 4s la masa de una mol de átomos de un elemento y equivale a su masa at!mica promedio pero expresada en gramos
( ×n
8CC
=
=
P! UT"C, MO"OT0M,C (E#EME"TO)
/% Masa atómica apro'imada ( m ⋅ A a*+'() ) m×(aprox.
= 100µ
1(m ⋅ A Ca ) + 1(m ⋅ A ! ) + 3(m ⋅ A O )
/% 1O!MU# 2 3!MO 4s la sustancia de un mol de unidades f!rmula de una sustancia i!nica y equivale a la masa f!rmula pero expresada en gramos.
= 1( 40) + 1(12) + 3(16)
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,,,.a&a-eia/e0ler.&+ QI985D94:
ACADEMIA PRE UNIVERSITARIA “KEPLER” QUÍMICA 8 f!rmula-gramo M N 8 mol de unidades f!rmula M N ,. en gramos
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Ecuaciones ,mportantes: $Gmero de átomos gramo
46m
Pat − g =
m Pátomos = '.(. $(
$Gmero de moléculas gramo a 0.$.
m
Pm − g= = 8@9ol@> n
P! UT"C, 3EO
Pmoléculas $(
=
Ogas
O.m.n.
$ $Gmero de moles
Hipótesis de Avogrado OolGmenes iguales de 9 ! más gases a las mismas condiciones de ' y T contiene igual nGmero de moléculas e igual nGmero de moles.
P!CT,C 5E C#E
Sean ( y 1, 9 gases tal que A
=
PA
=
P
A
=
6$% analice si las proposiciones son verdaderas ;O< o falsas ;&< y seale la alternativa que muestre la secuencia correcta. 2. 5a unidad de masa at!mica es la masa promedio d los is!topos. 22. 4n el espectr!metro de masas se miden masas relativas de los is!topos. 222. 4l peso at!mico de un elemento es igual al promedio aritmUtico de las masas isot!picas.
0ondiciones de (vogrado
Se cumple que P moléculas ;(< K P moléculas ;1< P mol : g;(< K P mol :
a< O&O d< &OO
g;1< P moles ;(< K P moles
Condiciones normales (C%"% ó PT") Qn gas está a 0.$. si ' K 8 atm K B=C mmg K 8C8,> L'a
a< solo 2 d< 2 y 22
T K #°0 K 9B> 3 K >9°& K @A9R 4O#UME" MO#! (4m) 4s el volumen ocupado por 8 mol-g de un gas acierta condici!n de presi!n y temperatura 4O#UME" MO#! "O!M# (4mn) 4s el volumen ocupado por 8 mol-g de un gas, pero solo a condiciones normales ;0.$.< =
22,4 / m'l
−
c< OOf
6/% Respecto a las siguientes proposiciones indique cuáles son incorrectas. 2. 4l peso at!mico reprenda el peso del átomo de un elemento. 22. 4l peso f!rmula se aplica s!lo para compuestos i!nicos. 222. 4l peso molecular representa la masa relativa de una molécula.
;1<
1.m.n.
< &O& e< &&O
a C.N.
1m'l − g(3AS) → 22,4 '!#*a
#sea ;para un gas< 8 mol-g a 0.$. M N 99,@ l 9 mol-g a 0.$. M N @@,E l
a< solo 2 d< solo 22
< 22 y 222 e< solo 222
c< 22 y2
68% 2ndique cuáles de las siguientes proposiciones son correctas. 2. 4l peso at!mico y el peso molecular representan masas asolutas. 22. Si el peso molecular de S#x es =@ uma, entonces, el peso f!rmula de 9S x#B es 8BE uma.
"OT: Av. Daniel Carrin N! "#" $ Ur% Al%re&'( $ Tr)*ill+ Tel12+n+3 45678"
c< solo 222
67% Respecto a las unidades químicas de masa es incorrecto. 2. 'eso (t!mico 'eso promedio de los is!topos de un elemento. 22. 'eso molecular "eJnido para compuestos 222. Q( 4s la docena parte de la masa del is!topo 0-8@.
g
5uego
< solo 22 e< 2,22 y 222
,,,.a&a-eia/e0ler.&+ QI985D94:
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222. 5a masa de un átomo de carono es 9> 9×8C g , aproximadamente.
aleaci!n conformada por magnesio y aluminio contiene >CH en masa del segundo metal. 0alcule le nGmero de átomos de magnesio por mol de aluminio. asas at!micas ;uma< (5K9B/ gK9@.
−
'( ;uma< SK >9/ #K8=/ 0K89. a< solo 2 d< 2 y 22
< solo 22 e< 2,22 y 222
c< 22 y 222
a<
9?
8,?E×8C
9@
<
8,9>×8C
e<
>,8=×8C
c<
9@
69% arque verdadero ;O< o falso ;&<, respectivamente, en las proposiciones. 2. 5a masa de un átomo de oxígeno es 8=g. 22. Qna mol de 9# contiene =,C99×8C9> moléculas. 222. 4n ?=g de gas nitr!geno ( $9 ) , Vay 9@
>,C88 ×8C
a< OO& d< O&&
< &O& e< &&&
a< => y 8CC d< @B y 8CC
9>
9C
<
8,B×8C
99
e<
>,@×8C
d<
8,B×8C
c<
c< O&O
< 9>@ uma e< 89B uma
c< @>9 uma
$8% Si se tiene en un matra) 8@B m5. de ácido sulfGrico puro ;densidadK8,E@ gIm5<, indique las proposiciones correctas. 2. 'osee 9,B= moles de dicVo ácido. 22. 4l nGmero de moléculas del ácido es 9@ . 8,B?×8C 222. 'resenta igual nGmero de moléculas que 8B>,A g de ácido nítrico.
9>
asa at!micas ;uma< SK>9/ $K8@/ #K8=. a< solo 2 < solo 22 c< solo 222 d< 2 y 222 e< 22 y 222
99
$9% Y0uál es la masa en gramos de 8C mil millones de moléculas de S#9 Z '.(. ;SK>9/ #K8=<
9>
= =×8C
a< 8,== Lg d< C,E> Lg
< OOO e< &O&
$7% 4l peso formula del compuesto (l( #> ) > es 98> uma. "etermine el peso molecular del compuesto 9@#88 . '( ;uma< (lK9B/ #K8=
?,8×8C
6=% Qna aleaci!n está formada por 8C mol de átomos de core y 8,E×8C9@ átomos de cinc. Y0uál es la masa de la aleaci!nZ '(;uma< 0uK =>,?/ Dn K =? $(
asas at!micas ;uma< SK>9/ #K8=
a< 89Bg d< 9>@ g
9>
c< 88C y @B
−
c< 8CB,9 uma
= =×8C
>,@×8C
< 8CC y => e< E@ y @B
a< OO& d< &OO
6<% Qn estudiante, al escriir W'uelo sacriJcadoX, consume 9Cmg de carono por cada letra. "etermine el nGmero de átomos de carono utili)ado en dicVa frase. asa at!mica ;uma< 0K89.
9?
$/% 4n relaci!n con el tri!xido de a)ufre, indique verdadero ;O< o falso ;&< segGn corresponda. 2. Su masa molecular es EC uma. 22. 5a masa de una molécula es 8,>>×8C 99g , aproximadamente. 222. 'osee mayor masa molar que el ácido sulfuroso.
c< >A,E? uma
6;% 5a plata es un elemento metálico de transici!n , uen conductor de la corriente eléctrica y del calor. 5os is!topos de este elemento son (g-8CE ;8CB,A8 uma< y (g-8CB ;8C=,AC uma<. Si la relaci!n de aundancia de estos is!topos naturales es C,A9A, determine la masa at!mica exacta de la plata. a< 8CB,A uma < 8CE,8 uma d< 8C=,A uma e< 8CB,= uma
9?
8,>=×8C
$$% 4l peso de la f!rmula de los compuestos caronato de calcio y ácido nítrico son, respectivamente. '(;uma< 0aK@C/ 0K89/ $K8@/ #K8=.
c< &OO
a< >A,A8 uma < >E,AE uma d< >E,A8 uma e< >E,B8 uma
a<
d<
moléculas.
6% 4l arg!n es un gas nole cuyo nomre signiJca inactivo. 4s el tercer gas en aundancia en el aire se encuentra en 8H en la naturale)a, si el AA,=H de los átomos de arg!n son de (r-@C con una masa de >A,A9=@ unma y el C,C=>H de (r->E con una masa de >B,A=B uma. 0alcule la masa at!mica exacta del arg!n.
$(
8,?E×8C
a< < 8,C9 Lg e< 8,98 Lg
c< C,A9 Lg
$6% Qna aleaci!n es, por lo general, una me)cla Vomogénea formada por varios metales. Qna Av. Daniel Carrin N! "#" $ Ur% Al%re&'( $ Tr)*ill+ Tel12+n+3 45678"
−
8,C=×8C
c<
>,8×8C
e<
A,8×8C
−
89
8@
−
g
g
8=
< d<
−
=×8C
−
@,9×8C
g
,,,.a&a-eia/e0ler.&+ QI985D94:
8?
g
8C
g
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$% "etermine la muestra que tiene mayor nGmero de unidades f!rmula. '.(. ;5iKB/ gK9@/ $aK9>/ 0aK@C/3K>A/ SK>9< uma. a< =Cg de $a# 3 9#
<
c< 8?Cg de 0a0#>
8AEg
de
d< 9@Cg de -gS#@
'.(. ;$aK9>/ #K8=/ SK>9A< uma a< @ d< 8C
9?
<
>,=×8C
9?
e<
B,9×8C
a<
8,E×8C
d<
>,=×8C
9@
c<
9@
8,E×8C
9@
$<% "etermine qué masa de di!xido de carono posee la misma cantidad de moléculas que @CCg de anVidrido sulfGrico. asa at!micas ;uma< 0K89/ SK>9/ #K8=. a< 99C g d< >CC g
< >?C g e< 9CC g
c< E
/8% "etermine le nGmero de iones cloruro, 0l , que existe al disolver en agua @@,@ g de 0a0l9 . '( ;0aK@C/ 0lK>?,?< −
e< @Cg de -gS#@ $;% 4n un id!n se tienen 9 litros de aguardiente que contiene E=,9?H en volumen de alcoVol etílico ;densidadKC,EgIm5<. 0alcule el nGmero de moléculas de dicVo alcoVol. asa molar 09?#= @=gI mol.
< = e< 9
a< C,9$(
< C,@$(
d< C,E$(
e< 8$(
c< C,=$(
/9% 4l clorato de magnesio -g( 0l#> ) 9 es una sustancia defoliante ;provoca la caída de las Vo6as en las plantas< que se usa durante las cosecVas de algod!n. Si se cuenta con ?B> g del compuesto, determine lo siguiente. 2. 5a cantidad de unidades f!rmula del compuesto. 22. 5a masa de magnesio que se us! en su preparaci!n. '(;uma< gK9@/ 0lK>?,?/ #K8= $(
c< 8EC g
a<
9>
= =×8C
9@
>,=×8C
/?Cg
<
9@
$=% "etermine la masa de S#> que se necesita para que exista la misma cantidad de átomo que en @CECg de (l9#> . '.(. ;(lK9B/ #K8=/ SK>9< uma a< =Lg d< A Lg
< B Lg e< 9 Lg
< ?,= Lg e< B,> Lg
c<
9@
9,@×8C
/B9g
d<
9@
8,9×8C
/?Cg
e<
9@
8,E×8C
/B9g
/% 4n metalurgia, los minerales sulfurados se tratan en Vornos de tostaci!n. Si en dicVo proceso se tratan =>,= g de sulfuro de un metal ( -9S) y se produ6o 9?,=g de S#9 ,Y0uál es la masa at!mica promedio del metal Z a< =? uma d< @C uma
c< >,E Lg
/$% Se desVidrata por completo 9C,8 gramos de yeso ( 0aS#@ ,99#) . "etermine el nGmero de moléculas de agua que se otendrá. '( ;uma< 0aK@C/ SK>9/ #K8= $(
/>=g
c< @ Lg
/6% 5a magnética &e>#@ ;!xido dole de Vierro< es un mineral usado en la metalurgia del Vierro. Si el Vierro extraído se utili)a para faricar Verramientas, Yqué masa de Vierro contiene ?,EC Lg de magnéticaZ '.(. ;uma< &e K ?=/ #K8= a< @,9 Lg d< E,@ Lg
8,E×8C
9>
< =>,? uma e< 9> uma
c< ?= uma
/;% 5os Vidr!xidos son compuestos inorgánicos que se otienen al Vacer reaccionar un !xido metálico con el agua. Si se tiene 8=E g de !xido cálcico 0a#, Yqué masa de Vidr!xido de calcio 0a( #) 9 se otendrá como máximoZ asa at!mica 0aK@C uma
= =×8C
a< B×8C99 < d< 8,@×8C9> e<
9C
A,E×8C
c<
a< B@ g d< 9A= g
8A
A,E×8C
98
c< 999 g
/<% Se tiene me)cla de =9 g que contiene 0a0#> y
>,?×8C
/7% 5a sal desVidratada de *lauer tiene f!rmula genérica $a9 S#9 . x9# . Si por cada 9,E@ gramos de sal anVidra se tienen >,=g de agua, Y0uál es el valor de xZ Av. Daniel Carrin N! "#" $ Ur% Al%re&'( $ Tr)*ill+ Tel12+n+3 45678"
< 8@E g e< >BC g
-g0# > . Si se calcina en un Vorno, el residuo
está constituido por 0a# y g#. "ado que la masa del residuo es >8,9 g/ Ycuál es la masa del -g0#@ en la me)cla inicialZ ,,,.a&a-eia/e0ler.&+
QI985D94:
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RAZ. MATEMÁTICO
'.(. ;gK9@, 0K89, #K8=< uma a< ?> g d< 9C g
< 9? g e< @9 g
c< >B g
CEPU"T /66 > ,,: $er um% ? (Oct% 2 1e&% /66) /<% 4l nGmero de moléculas de S#9 presentes en A,= g de S#9 ;masa at!mica del S K >9 gImol< 4S (< 8,E x 8C98 1< 8,E x 8C9? "< A,C x 8C9@ 4< A,C x 8C9?
0< A,C x 8C99
CEPU"T /66 > ,: /do um% ? (May% 2 et% /669) /=% 4l nGmero de molécula presentes en 9CC ml de etanol 09?# de densidad C,A9 gIm5, es (< 8,9C x 8C9@ 1< B,9@ x 8C9@ 0< >,89 x 8C9@ "< 8,?8 x 8C9@ 4< 9,@8 x 8C9@ U"T /6$6 2 , 2 ?: 76% 5a cantidad en litros de oxígeno necesaria para que su masa sea igual a la contenida en dos litros de di!xido de a)ufre, si amos gases se encuentran en condiciones normales, es ;.at. S K >9< (< 9 "< ?
1< > 4< =
0< @
U"T> 66 > : 7$% 5a masa de 89 litros de metano a condiciones normales es (< E,@ g 1< E,= g 0< E,E g "< E,A g 4< A,9 g
Av. Daniel Carrin N! "#" $ Ur% Al%re&'( $ Tr)*ill+ Tel12+n+3 45678"
,,,.a&a-eia/e0ler.&+ QI985D94:
