Guía de Ejercicios 1. La población mundial es aproximadamente de 6.5 miles de millones. Suponga que cada persona sobre la Tierra participa en un proceso de contar partículas idénticas a una velocidad de dos partículas por segundo. ¿Cuántos años llevaría contar 6.0×10 23 partículas? Suponga años de 365 días. 2. ¿Cuántos átomos hay en 5.10 moles de azufre (S)? 3. ¿Cuántos moles de átomos de cobalto (Co) hay en 6.00×10 9 (6000 millones) de átomos de Co? 4. ¿Cuántos moles de de átomos de calcio (Ca) hay en 77.4 g de Ca? 5. ¿Cuántos gramos de oro (Au) hay en 15.3 moles de Au? 6. ¿Cuál es la masa en gramos de un solo átomo de Ne?. 7. ¿Cuál es la masa en gramos de 1.00×10 12 átomos de plomo (Pb)? 8 ¿Cuántos átomos están presentes en 3.14 g de cobre (Cu)? 9. Calcule la masa molecular (en uma) de cada una de las siguientes sustancias: a) CH4 b) NO2 c) SO3 10. Calcule la masa molar de un compuesto si 0.372 moles de él tienen una masa de 152 g. 11. La densidad del agua es 1.00 g/mL a 4°C. ¿Cuántas moléculas de agua están presentes en 2.56 mL de agua a dicha temperatura? 12. Calcule la cantidad de HCN en gramos que se formará si una muestra de 0.140 g de KCN se trata con un exceso de HCl. 13. Si la reacción se inicia con 3.60 moles de CO, calcule el número de moles de CO 2 que se producen si hay suficiente oxígeno para reaccionar con todo el CO. 14. El tetracloruro de silicio (SiCl4) se puede preparar por calentamiento de Si en cloro gaseoso: SiCl4 Si(s) +2Cl2(g) →
En una reacción se producen 0.507 mol de SiCl 4¿Cuántos moles de cloro molecular se utilizaron en la reacción?
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15. El óxido nítrico (NO) reacciona inmediatamente con el oxígeno gaseoso para formar dióxido de nitrógeno (NO 2), un gas café oscuro:
2NO(g) + O2 (g)
2NO2(g)
→
En un experimento se mezclaron 0.886 mol de NO con 0.503 mol de O2. Calcule cuál de los dos reactivos es el limitante. Calcule también el número de moles de NO2 producido. 16. Calcule la masa de KI, en gramos, que se requiere para preparar 5.00×102 mL de una disolución 2.80 M . 17. ¿Cuántos moles de MgCl 2 están presentes en 60.0 mL de una disolución de MgCl 2 0.100 M ? 18. ¿Cuántos gramos de KOH están presentes en 35.0 mL de una disolución 5.50 M? 19. Calcule la molaridad de cada una de las siguientes disoluciones: a) 29.0 g de metanol (CH 3OH) en 545 mL de disolución. b) 15.4 g de sacarosa (C12H24O12) en 74.0 mL de disolución. c) 9.00 g de cloruro de sodio (NaCl) en 86.4 mL de disolución. 20. Calcule el volumen en mL de disolución requerida para tener lo siguiente: a) 2.14 g de cloruro de sodio a partir de una disolución 0.270 M, b) 4.30 g de etanol a partir de una disolución 1.50 M, c) 0.85 g de ácido acético (CH 3COOH) a partir de una disolución 0.30 M. 21. Determine los gramos de cada uno de los siguientes solutos que se necesitan para preparar 2.50×102 mL de una disolución 0.100 M de a) yoduro de cesio (CsI). b) ácido sulfúrico (H2SO4). c) carbonato de sodio (Na 2CO3). 22. A 25.0 mL de una disolución de KNO 3 0.866 M se le agrega agua hasta que el volumen de la disolución es de 500 mL exactos. ¿Cuál es la concentración de la disolución final? 23. Se tienen 505 mL de una disolución de HCl 0.125 M y se quiere diluir para hacerla exactamente 0.100 M. ¿Qué cantidad de agua debe añadirse? 24. Un gas que ocupa un volumen de 725 mL a una presión de 0.970 atm se deja expandir a temperatura constante hasta alcanzar una presión de 0.541 atm ¿Cuál es su volumen final?
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25. Una muestra de gas amoniaco ejerce una presión de 5.3 atm a 46°C. ¿Cuál es la presión cuando el volumen del gas se reduce a una décima parte (0.10) de su valor inicial a la misma temperatura? 26. El volumen de un gas es de 5.80 L, medido a 1.00 atm ¿Cuál es la presión del gas en mmHg si el volumen cambia a 9.65 L? (La temperatura permanece constante.) 27. Una muestra de aire ocupa un volumen de 3.8 L cuando la presión es de 1.2 atm. a) ¿Qué volumen ocuparía a 6.6 atm? b) ¿Cuál es la presión requerida para comprimirlo a 0.075 L? (La temperatura se mantiene constante.). 28. En condiciones de presión constante, una muestra de gas hidrógeno con un volumen inicial de 9.6 L a 88°C se enfría hasta que su volumen final es de 3.4 L ¿Cuál es su temperatura final? 29. El amoniaco se quema en oxígeno gaseoso formando óxido nítrico (NO) y vapor de agua. ¿Cuántos volúmenes de NO se obtienen de un volumen de amoniaco a la misma temperatura y presión? 30. Una muestra de nitrógeno gaseoso contenido en un recipiente con un volumen de 2.3 L a una temperatura de 32°C, ejerce una presión de 4.7 aun. Calcule el número de moles presentes en el gas. 31. Dado que 6.9 moles del gas monóxido de carbono están presentes en un recipiente con un volumen de 30.4 L, ¿cuál es la presión del gas (en atm) si la temperatura es 62°C? 32. ¿Qué volumen ocuparán 5.6 moles de hexafluoruro de azufre (SF 6) gaseoso si la temperatura y presión del gas son 128°C y 9.4 atm? 33. Una cierta cantidad de gas está contenido en un recipiente de vidrio a 25ºC y a una presión de 0.800 atm. Suponga que el recipiente soporta una presión máxima de 2.00 atm. ¿Cuánto se puede elevar la temperatura del gas sin que se rompa el recipiente? 34. Un globo lleno de gas que tiene un volumen de 2.50 L a 1.2 atm y 25°C se eleva en la estratosfera (unos 30 km sobre la superficie de la Tierra), donde la temperatura y la presión son -23°C y 3.00×10-3 atm, respectivamente. Calcule el volumen final del globo. 35. La temperatura de 2.5 L de un gas, inicialmente a TPE, se eleva a 250ºC a volumen constante. Calcule la presión final del gas en atm. 36. La presión de 6.0 L de un gas ideal en un recipiente flexible se reduce a un tercio de su presión original, y su temperatura absoluta disminuye a la mitad. ¿Cuál es el volumen final del gas?
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37. ¿Qué masa de NH 4Cl sólido se formó cuando se mezclaron 73.0 g de NH 3 con una masa igual de HCl? ¿Cuál es el volumen del gas remanente, medido a 14.0°C y 752 mmHg? ¿De qué gas se trata? 38. Al disolver 3.00 g de una muestra impura de carbonato de calcio en ácido clorhídrico se formaron 0.656 L de dióxido de carbono (medido a 20.0°C y 792 mmHg). Calcule el porcentaje en masa del carbonato de calcio en la muestra. Plantee las suposiciones. 39. Calcule la masa en gramos de cloruro de hidrógeno que se forma cuando 5.6 L de hidrógeno molecular, medido a TPE, reacciona con un exceso de cloro molecular gaseoso. 40. Un matraz de 2.5 L a 15°C contiene una mezcla de N 2, He y Ne a presiones parciales de 0.32 atm para N2, 0.15 atm para He y 0.42 atm para Ne. a) Calcule la presión total de la mezcla. b) Calcule el volumen en litros a TPE que ocuparán el He y el Ne si el N 2 se elimina selectivamente. 41. El aire seco cerca del nivel del mar tiene la siguiente composición en volumen: N 2, 78.08%; O2,20.94%; Ar, 0.93%; CO 2 0.05%. La presión atmosférica es 1.00 atm. Calcule: a) la presión parcial de cada gas en atm. b) la concentración de cada gas en moles por litro a 0ºC. (Sugerencia: cómo el volumen es proporcional al número de moles presentes, las fracciones molares de los gases se pueden expresar como relaciones de volúmenes a la misma temperatura y presión.). 42. Una mezcla de helio y neón gaseosos se recolectó sobre agua a 28.0°C y 745 mmHg. Si la presión parcial del helio es 368 mmHg. ¿cuál es la presión parcial del neón? (La presión de vapor de agua a 28°C = 28.3 mmHg.)
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