@quimicapau: Hoy no hay moles de soluto que consigan …

1 @quimicapau: Hoy no hay moles de soluto que consigan aumentar mi concentraci n TEMA 5. ASPECTOS CUANTITATIVOS. C mo vamos a estudiar este tema? Sigue el diagrama! Conceptos C lculo de masa, moles , previos mol culas, disoluciones : Ecuaci n de los - Conceptos gases ideales - Problemas ESTEQUIOMETR A: - F rmula emp rica - Conceptos b sicos - F rmula molecular - Rendimiento de la reacci n - Composici n - Riqueza o pureza centesimal - Reactivo limitante /exceso Una qu mica para Todos Repaso de ejercicios Cuaderno de ejercicios. clave por conceptos Buscando el 10 (Muy importante). Libro adicional con 155 ejercicios dise ados y explicados para repasar cada concepto y preparar las Pruebas de Acceso a la Universidad Advertencia: Este tema pertenece al libro Una qu mica para todos. Cuarta edici n. Versi n ampliada . cuyo contenido se encuentra registrado en la propiedad intelectual, reserv ndose derechos de autor.

2 De esta manera, no se consentir el plagio y/o distribuci n sin consentimiento del propietario. 1. 1. Conceptos previos Debido a la insignificante masa de los tomos y mol culas, se han establecido unas unidades de medida m s acorde para su estudio que las tradicionales. Son las siguientes: Unidad de masa at mica (uma o u): Corresponde a la doceava parte de la masa de un tomo de un is topo del carbono, del Carbono-12 (12C). Masa at mica de un elemento: Indica el n mero de veces que dicha masa es mayor que la unidad de masa at mica. Ejemplo: La masa at mica del Nitr geno es 14 uma*. Ello quiere decir que la masa de un tomo de Nitr geno es 14 veces mayor que la doceava parte de la masa del 12C. Masa molecular: Es la suma de las masas at micas de los elementos que forman la mol cula. Ejemplo: La mol cula de NH 3 tiene una masa molecular de 17 uma (14 + 1 3). *Nota: Esta informaci n se encuentra en la tabla peri dica y proporcionada en los problemas Mol: Es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales ( tomos, mol culas u otras part culas) como tomos hay exactamente en 12 gramos del is topo carbono-12 (12C).

3 A este n mero de tomos se le conoce como Numero de Avogadro (N A ) 6,022 1023. Masa Molar: Es la masa de un mol de compuesto. Es importante saber que su valor coincide con el de la masa molecular del compuesto pero expresado en la unidad g/mol. Masa molecular NH 3 = 17 uma Masa molar NH 3 = 17 g/mol En 1 mol de cualquier compuesto hay 6,022 1023 entidades elementales de dicho compuesto: Compuestos entidad elemental: 1 . moleculares Mol cula 6,022 1023 . (NH 3 , H 2 O, CH 4 ). Compuestos entidad elemental: 1 . met licos tomo 6,022 1023 . (Fe, Cu, Au ). Compuesto i nicos entidad elemental: 1 . (NaCl, KBr ) Unidad f rmula 6,022 1023 . - Una Qu mica Para Todos 4 - Preparaci n Experta en Qu mica Bachillerato y Pruebas de Acceso Universidad 2. @QuimicaPau ACADEMIA OSORIO: Calle Sol N 10 (Bajo) GRANADA 644886259. 2. C lculo de masa, moles , mol culas, tomos . Con los conceptos previos claros, ya podemos empezar a practicar los c lculos b sicos que nos aparecer n en m ltiples problemas.

4 Se puede recurrir a las equivalencias aunque tenemos que acostumbrarnos a los factores de conversi n y con un poco de pr ctica ver s que f cil es!!: nicamente tenemos que saber de d nde partimos y a d nde queremos llegar, planteando relaciones l gicas y verdaderas (usaremos las de los conceptos previos) y terminando en las unidades que nos piden (teniendo en cuenta que las unidades de un numerador y del denominador siguiente se anulan para poder pasar a la siguiente unidad). 1) Vamos a practicarlo, primero, con un compuesto molecular (Entidad elemental: Mol cula): - Calcula la cantidad de moles , mol culas y tomos de O e H que hay en 90 gramos de H 2 O: Masas at micas: H=1; O=16; C= 12. 1 2 . ) = . 18 2 . Masa Molar Relaci n con el n mero de Avogadro 6,022 1023 2 . ) 5 2 = , . 1 2 . 1 . ) 3,011 1024 2 = , .. 1 2 . 2 . ) 3,011 1024 2 = , .. 1 2 . - Y al rev Sabr as calcular la masa en gramos de 1 mol cula de CH 4 ?

5 1 4 16 4. 23. = , . 6,022 10 4 1 4. - Y ahora sabr as decir el n mero de moles de tomos de carbono en 513 g de C 12 H 22 O 11 ? 1 12 22 11 12 .. = .. 342 12 22 11 1 12 22 11. - Una Qu mica Para Todos 4 - Preparaci n Experta en Qu mica Bachillerato y Pruebas de Acceso Universidad 3. @QuimicaPau ACADEMIA OSORIO: Calle Sol N 10 (Bajo) GRANADA 644886259. 2) Continuamos con los compuestos met licos (Entidad elemental: tomo). - Determina la cantidad de moles y tomos de Ca que hay en 120 gramos de Ca: Masa at mica: Ca=40. 1 . ) = . 40 . 6,022 1023 . ) 3 = , . 1 . - Y al rev Sabr as calcular la masa en gramos de 10 at de Ca: 1 40 . 23. = , . 6,022 10 1 . 3) Acabamos con los compuestos i nicos (Entidad elemental: Unidad f rmula). - Calcula el n mero de moles , tomos de O, P y moles de iones fosfato de 1,4 g de Pb 3 (PO 4 ) 2 : Masas at micas: Pb=207,2; P= 31; O=16. 1 3 ( 4 )2. ) , ( ) = , ( ) . 811,6 3 ( 4 )2.

6 6,022 1023 . 8 . ) 1,72 10 3 3 ( 4 )2 = , . 1 3 ( 4 )2 1 .. 6,022 1023 . 2 . ) 1,72 10 3 3 ( 4 )2 = , . 1 3 ( 4 )2 1 .. 2 4 3 . ) 1,72 10 3 3 ( 4 )2 = , . 1 3 ( 4 )2. - Una Qu mica Para Todos 4 - Preparaci n Experta en Qu mica Bachillerato y Pruebas de Acceso Universidad 4. @QuimicaPau ACADEMIA OSORIO: Calle Sol N 10 (Bajo) GRANADA 644886259. 3. Ecuaci n de los gases ideales Cualquier gas se comportar como un gas ideal a bajas presiones y temperaturas moderadas. La ecuaci n de estado de los gases ideales es la famosa ley que expresa sus propiedades y relaciona variables como presi n, volumen, temperatura . Dicha ecuaci n la utilizaremos para la resoluci n de gran cantidad de ejercicios. P= Presi n (atm) 1 atm = 760 mmHg V= Volumen (L). = n= N mero de moles T= Temperatura (K) 0 C = 273 K. R= Constante de los gases 0,082 atm L K-1 mol-1. - Expresa el n mero de moles de SO 3 en 25 litros a 60 C y 2 atm de presi n.

7 = =.. 2 25 . = = , .. 0,082 333 .. Si nos hubieran preguntando por cualquiera de las otras variables, nicamente tendr amos que despejar la ecuaci n Sencillo!! Volumen molar En condiciones normales (1 atm y 0 C / 273 K), 1 mol de cualquier gas ocupa 22,4 litros De esta manera, siempre que se refieran a condiciones normales podemos usar esta relaci n. - Expresa el n mero de moles en 11,2 litros de CO 2 medidos en condiciones normales: El resultado ser a id ntico al , = , introducir condiciones normales . , . en la ecuaci n de los gases ideales Y ahora una cuesti n de razonamiento sobre estos primeros apartados A pensar un poco!!: - Una Qu mica Para Todos 4 - Preparaci n Experta en Qu mica Bachillerato y Pruebas de Acceso Universidad 5. @QuimicaPau ACADEMIA OSORIO: Calle Sol N 10 (Bajo) GRANADA 644886259. - Tenemos dos recipientes que contienen uno O 2 y otro CH 4 con el mismo n mero de moles e id ntico volumen y temperatura.

8 Responde razonadamente: a) Cu l contiene mayor n mero de mol culas? b) Cu l contiene mayor n mero de tomos? c) En cu l de los dos recipientes ser mayor la presi n? d) En qu recipiente habr mayor masa? e) En qu recipiente la densidad del gas ser mayor? Masas at micas: O =16; C=12; H=1. a) Puesto que contienen el mismo n mero de moles y ambos compuestos tendr n N A. mol culas por cada mol, podemos concluir que tendr n el mismo n mero de mol culas. b) Aunque tienen el mismo n mero de mol culas, el CH 4 tiene 5 tomos por cada mol cula mientras que el O 2 tan solo tiene 2 tomos por mol cula. Por lo tanto, la respuesta es el CH 4 . c) Podemos justificarlo mediante la ecuaci n de los gases ideales: Al ser R, T y V id nticos, el que tenga mayor n mero de moles tendr mayor presi n. Como en ambos hay el mismo n mero de =. moles , los dos gases ejercer n exactamente la misma presi n. d) Teniendo en cuenta que ambos recipientes contienen el mismo n mero de moles nos fijaremos en sus masas molares: Por cada mol de O 2 hay 32 gramos y por cada mol de CH 4 hay 16 gramos.

9 De esta manera, concluimos que en el recipiente con O 2 hay una mayor masa. e) Puesto que la densidad = masa / volumen y teniendo en cuenta que el volumen es el mismo, el gas con mayor masa (O 2 ) ser tambi n el que tenga mayor densidad. Tambi n podemos justificarlo mediante la ecuaci n de los gases ideales: . = = = .. = =.. Al ser P, R y T igual, tendr mayor densidad aqu l que tenga mayor masa molar O 2. - Una Qu mica Para Todos 4 - Preparaci n Experta en Qu mica Bachillerato y Pruebas de Acceso Universidad 6. @QuimicaPau ACADEMIA OSORIO: Calle Sol N 10 (Bajo) GRANADA 644886259. 4. disoluciones : Conceptos y problemas Los problemas que incluyen disoluciones suelen ser una constante en la mayor a de ex menes. La raz n fundamental de fallar estas preguntas es no tener claros cuatro sencillos conceptos que son la clave para plantear y resolver la gran mayor a de ejercicios. Vamos a repasarlos!

10 : Conceptos b sicos Ejemplo en una disoluci n de HCl ( ): 11,63 . 11, 63 . = 1 .. 36 . % = 100 36% . 100 . 1180 . ( ) = 1180 / . 1 . Fracci n molar(X). 2 . = 2 =. + 2 + 2 . ( + = 1). Son conceptos muy b sicos, pero bien utilizados y relacionados son nuestras herramientas para la resoluci n de la mayor a de los problemas de disoluciones . A continuaci n, expongo los ejercicios de disoluciones que he recogido y que considero clave. Vamos a analizarlos y explicarlos paso a paso para que no quede ninguna duda: - Una Qu mica Para Todos 4 - Preparaci n Experta en Qu mica Bachillerato y Pruebas de Acceso Universidad @QuimicaPau ACADEMIA OSORIO: Calle Sol N 10 (Bajo) GRANADA 644886259. 7. 1. Se preparan 25 mL de una disoluci n 2,5 M de FeSO 4. a) Calcula los gramos de FeSO 4 necesarios para preparar la disoluci n. b) Si la disoluci n anterior se diluye hasta un volumen de 450 ml. Calcula la nueva molaridad.