Mol Unidad relacionado

Número de

Avogadro

Masa Molar Volumen Molar

Fórm

ula

Mole

cu

lar

Fórm

ula

Com

posi

ción

porc

en

tual

Gase

s

TP

N

Átomos Moléculas Iones

es

Corresponde a Se aplica en

Puede ser

Relacionado

con

El Mol y otras constantes de importancia…

Mol: es la cantidad de una sustancia que contiene tantas

entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas)

cómo átomos hay en exactamente 12g del isótopo carbono 12.

Número de Avogadro: es el número real de átomos que hay en

12g del isótopo carbono 12. Es decir: 1 mol = 6.022x1023

El Mol y otras constantes de importancia…

Masa molar: es la masa en gramos (o Kg) de 1 mol de

unidades (átomos o moléculas) de una sustancia. Si

conocemos la masa atómica o molecular de un elemento o

compuesto conocemos su masa molar.

Volumen molecular gramo: se define como el volumen que

ocupa un mol de cualquier gas a 0ºC y 1 atm. Es decir 22.4

Lts.

Determinando la masa molecular…

Para cada uno de los siguientes compuestos determina su

masa molecular:

a) H2SO4 =

El ácido sulfúrico tiene dos átomos de hidrógeno, uno de

azufre y cuatro de oxígeno. Para determinar su masa

molecular debemos conocer la masa atómica de cada uno de

estos elementos y multiplicarlos por sus respectivas cantidades

de átomos. La suma de estos nos dará su masa molecular.

H= 1 x 2 = 2

S= 32 x 1= 32

O= 16 X 4 = 64

98g/mol

98g/mol

Determinando la masa molecular…

b) HNO3 =

c) Na2SO4 =

d) NaOH =

e) (NH2)2CO =

f) C6H12O6 =

g) HCl =

h) H3PO4=

i) NH4 =

j) CHCl3 =

63g/mol

142 g/mol

40 g/mol

60 g/mol

180 g/mol

36g/mol

98g/mol

18 g/mol

119 g/mol

k) Fe(OH)3 =

l) CO2 =

m) H2O =

n) NaCl=

ñ) KMnO4=

o) KI =

p) AgNO3=

q) H2O2 =

r) KClO3=

106.8 g/mol

44 g/mol

18 g/mol

58.44 g/mol

158 g/mol

116 g/mol

169.87 g/mol

34 g/mol

122.55 g/mol

Determinando la masa molecular…

s) AgNO3 =

t) Al2O3 =

u) CaCl2 =

v) CaCO3 =

w) CuSO4=

x) H2S =

y) HF=

z) NaClO =

169.87 g/mol

101.96 g/mol

110.98 g/mol

100 g/mol

159.60 g/mol

34 g/mol

20 g/mol

74.44 g/mol

a) C21H23NO5 =

b) C20H25N3O =

c) C21H30O2 =

d) C43H66N12O12S2 =

e) C10H15N =

f) C8H10N4O2 =

g) CH3-CH2- OH=

h) C17H21NO4 =

i) C12H22O6 =

j) C9H8O4 =

369.42g Heroína

323.4 g Dietilamida de ácido lisérgico (LSD)

314.47 g Tetrahidrocarbocannabinol

1006 g Oxitocina

149.23 g desoxiefedrina (metanfetamina)

194.19 Cafeína

46 g Alcohol etílico

303.36 Benzoilmetilecgonina (cocaína)

262.30 Sacarosa

180.16 Aspirina

Acordeón químico

Determinando los moles de un compuesto

a) Calcule el número de moles de cloroformo (CHCl3) que hay

en 198g de cloroformo.

Hay varias formas de razonar lo anterior, pero la forma más

sencilla es realizar una regla de tres. Es decir: si 1 mol de

cloroformo es igual a 119 g/mol de cloroformo… 198g serán

igual a… (Nota: los 119g/mol corresponden a la masa

molecular de este compuesto, y lo tienes que determinar tú,

como aprendiste en los anteriores ejercicios).

1mol - 119 g/mol de cloroformo

X - 198 g

X= 1.66 moles de cloroformo

De gramos a moles…

Multiejercicio:

Calcule el número de moles de _________ que hay en

__________ de ese mismo compuesto.

1) KMnO4 - 24g. =

2) AgNO3 - 725g. =

3) HCl - 15g. =

4) Fe(OH)3 - 278g. =

5) H3PO4 - 110g =

6) CO2 - 12g =

7) Na2SO4 - 256g =

0.15 moles

4.26 moles

0.41 moles

2.60 moles

1.12 moles

0.27 moles

1.80 moles

De moles a gramos

a) Calcule el número de gramos de cloroformo (CHCl3) que

hay en 1.66 moles de cloroformo.

Es el razonamiento inverso al anterior… en este problema se

te da la cantidad de moles y se te pide el número de gramos.

Por tal motivo: si un mol de cloroformo es a 119g/mol de

cloroformo 1.66 moles es a equis.

1mol - 119 g/mol de cloroformo

1.66 moles - X

X= 197.54 g

De moles a gramos…

Multiejercicio:

Calcule el número de gramos de _________ que hay en

__________ de ese mismo compuesto.

1) KMnO4 - 0.15 moles. =

2) AgNO3 - 4.26 moles. =

3) HCl - 0.41 moles. =

4) Fe(OH)3 - 2.60 moles =

5) H3PO4 - 1.12 moles =

6) CO2 - 0.27 moles =

7) Na2SO4 - 1.80 moles =

23.7g.

723.64g

14.76g

277.6g

109.76g

11.88g

255.8g

Determinando las moléculas de un compuesto

a) Cuántas moléculas de etano (C2H6) están presentes en

0.334g de etano.

Cuando te piden el número de átomos, moléculas o isótopos;

ten por seguro que en la mayoría de los casos tendrás que

utilizar el número de Avogadro (6.022X1023) para hacer dicho

cálculo. En este caso te dan los gramos… y ya que el número

de Avogadro es igual a 1 mol… puedes decir que:

6.022X1023moléculas de etano - 30 g/mol de etano

X - 0.334g

X= 6.70X1021 moléculas de etano

Si te das cuenta en vez de igualar 1 mol a tanta masa

molecular utilizamos el número de avogadro… ya que lo que

nos interesa saber no es el número de moles… sino el número

de moléculas=)

Multiejercicio:

Calcule el número de moléculas de _________ que hay en

__________ de ese mismo compuesto.

1) HNO3 - 2.5 moles =

2) H2SO4 - 5 g =

3) NaCl - 0.1g =

4) C6H12O6 - 1.5 moles =

5) (NH2)2CO - 30 g =

6) NaOH - 0.27 moles =

7) C21H30O2 - 100g =

1.50X1024 moléculas

3.07X1022 moléculas

1.03X1021 moléculas

9.033X1023 moléculas

3.01X1023 moléculas

1.62X1023 moléculas

1.91X1023 moléculas

Determinando las moléculas de un compuesto

Determinando el volumen de un compuesto

a) Calcule cuántos litros de CO2 hay en 9.85 g de esta

sustancia a TPN.

Ya que se encuentra este compuesto a TPN, podemos utilizar la

constante 22.4 lts. Así :

22.4 lts - 44 g/mol de CO2

X - 9.85 g

X= 5 lts de CO2

b) Calcule la masa molecular de un gas si 5 lts medidos a TPN

tienen una masa de 9.85 g.

Es el mismo problema anterior pero a la inversa. Así:

5 lts - 9.85 g

22.4 lts - X

X= 44.12 g

Multiejercicio:

Calcule el(o la) ___________ de _________ que hay en

__________ de ese mismo compuesto. En condiciones TPN

1) Volumen - N2 - 9 g =

2) Volumen - Cl2 - 4.60 g =

3) Masa - O3 - 3 lts =

4) Volumen – HCl - 8.40 lts =

5) Volumen - CO - 30 g =

6) Volumen – N2O - 6.30 g =

7.20 lts

1.45 lts

6.42 g

5.16 g

24 lts

3.21 lts

Problemas volumen masa y viceversa

Otros problemas relacionados a moléculas y masa

a) Cuántas átomos de Hidrógeno están presentes en 25.6g de

urea (NH2)2CO que se utiliza como fertilizante, como alimento

para animales y en la elaboración de polímeros.

Hay varias formas de hacerlo, de acuerdo al razonamiento

puede ser desde muy complicado a muy sencillo.

Como yo lo hice:

1. Pregúntate cuántos moles de H tiene la urea: 4

2. Entonces si multiplicas 4 por 6.022X1023 para obtener

una razón de cuatro veces esa cantidad.

3. Obtendrás 2.40X1024 pero debes tener en cuenta la masa

molecular de la urea y el peso problema. Esto lo resuelves

con una simple regla de tres.

2.40X1024 átomos de H - 60.06 g/mol de CO2

X - 25.6 g

X= 1.02X1024 átomos de H

Otros problemas relacionados a moléculas y masa

b) Cuántas átomos de Hidrógeno hay en 72.5 g de isopropanol

C3H8O.

4.81X1024 átomos de H - 60.09 g/mol de isopropanol

X - 72.5 g

X= 5.81X1024 átomos de H

c) En 108.2 g de disulfuro de carbono CS2 ¿cuántas moléculas

de CS2 hay? ¿cuántos átomos de azufre hay?

6.022X1023 moléculas de CS2 - 76.13 g/mol de CS2

X - 108.2 g

X= 8.55X1023 moléculas de CS2

1.20X1024 átomos de azufre - 76.13 g/mol de CS2

X - 108.2 g

X= 1.71X1024 moléculas de S2

Composición porcentual de un compuesto

La composición porcentual es el porcentaje en masa de cada

elemento presente en un compuesto.

Es decir, para el peróxido de hidrógeno H2O2 hay 2 moles de

Hidrógeno y 2 moles de Oxígeno. La masa del Oxígeno es de

16 g, y la del Hidrógeno de 1.008 g; y la masa molar del

compuesto sería entonces de 34. Entonces:

%

Donde n es el número de moles del elemento contenidos en 1

mol de compuesto.

Determinando la composición porcentual de un

compuesto

a) El ácido fosfórico H3PO4 es un líquido incoloro y viscoso

que se utiliza en detergentes, fertilizantes, dentífricos y en

bebidas gaseosas para “resaltar” el sabor. Calcule la

composición porcentual en masa de este ácido.

%𝐻 =3(1)

97.99× 100=

%𝑃 =1(30.9)

97.99× 100=

%𝑃 =4(16)

97.99× 100=

3.06%

31.53%

65.31%

La suma de todos los porcentajes obtenidos es igual (o muy

cercano a 100%.

Determinando la composición porcentual de un

compuesto

Multiejercicio:

Calcule la composición porcentual en masa de cada uno de los

elementos del compuesto _____________.

b) H2SO4: H= 2.055%, S= 32.69%, O=65.25%.

c) C2H5Cl: C= 37.2%, H= 7.8%, Cl= 55%.

d) NaCl:

c) H2S:

c) C2H6O:

c) Ca3(PO4)2:

c) BaCO3:

c) Fe(C2H3O2)3:

Na= 39.3%, Cl= 60.7%.

H= 5.9%, S= 94.1%.

Ba= 69.6%, C= 6.09%, O= 24.3%.

Ca= 38.7%, P= 20%, O= 41.3%.

C= 52.2%, H= 13%, O= 34.8%.

Fe= 24%, C= 30.9%, H= 3.9%, O= 41.2%

La masa de un elemento en un compuesto

a) La calcoprita (CuFeS2) es un mineral importante de cobre.

Calcule los kilogramos de Cu en 3.71x103 kg de calcoprita.

En realidad es un problema muy sencillo. Conocemos la masa

problema de calcoprita, y nos dan su fórmula química. La

masa molecular de calcoprita es de 183.52gr/mol, y la del Cu

es de 63.54 gr/mol (por 1, porque sólo tenemos 1 átomo de

Cu), con estos datos podemos hacer una regla de tres

convirtiendo los kg problema a gramos para que haya

concordancia.

63.54 gr/mol de Cu - 183.52 g/mol de Calcoprita

X - 3.71X106 g de Calcoprita

X= 1.28X106 g de Cu ó convertido

1.28X103 Kg de Cu

La masa de un elemento en un compuesto

b) Calcule el número de gramos de Al en 371 gramos de Al2O3

53.96 gr/mol de Al - 101.96 g/mol de Al2O3

X - 371 g de Al2O3

X= 196.34 g de Al

La masa atómica del Al es de 26.98 pero la multiplicamos por

2 porque hay 2 átomos de Al= 53.96 gr/mol

Fórmula empírica y fórmula molecular de un

compuesto.

F. Empírica: (la más sencilla), es la fórmula que tiene la

menor proporción en números enteros de los átomos que hay

en una molécula .

F. Molecular: es la que contiene la cantidad real de átomos de

cada elemento presente en la molécula del compuesto.

En analogía: En una escuela la proporción de mujeres y

hombres puede ser 2:1 (empírica); pero la cantidad real es de

800 mujeres y 400 hombres (f. molecular).

Composición

porcentual o

masa de cada

elemento

Fórmula empírica Fórmula empírica

Fórmula empírica.

El ácido ascórbico (vitamina C) cura el escorbuto. Está

formado por 40.92% de carbono; 4.58% de hidrógeno; y

54.50% de oxígeno en masa. Determine su fórmula empírica.

Suponiendo que tenemos 100 g de ácido ascórbico entonces

cada porcentaje puede convertirse directamente a gramos: es

decir: C = 40.92 g; H= 4.58 g; y O= 54.50 g.

1 mol de C - 12 g/mol de C

X - 40.92 g

X= 3.41 moles de C

Debido a que los subíndices en la fórmula representan una

relación de moles, es necesario convertir los gramos de cada

elemento en moles. La masa molar de cada elemento es el

factor de conversión que necesitamos para encontrar a “n”.

1 mol de H - 1 g/mol de H

X - 4.58 g

X= 4.58 moles de H

1 mol de O - 16 g/mol de O

X - 54.50 g

X= 3.40 moles de O

De este modo llegamos a la fórmula C3.41H4.54O3.40 que indica

la identidad de moles de los átomos presentes. Sin embargo,

las fórmulas químicas se escribe con números enteros.

Podemos razonar esto a números enteros dividiendo cada uno

entre el valor más bajo.

El H sin embargo sigue sin darnos un valor entero así que a

través de un procedimiento de prueba y erros podremos

obtener el entero que estamos buscando.

Fórmula empírica.

Determine la fórmula empírica de un compuesto que tiene la siguiente

composición porcentual en masa: K= 24.75%, Mn=34.77%, O=40.51%.

1 mol de K - 39.09 g/mol de K

X - 24.75 g

X= 0.61 moles de K

1 mol de Mn - 54.93 g/mol de Mn

X - 34.77 g

X= 0.63 moles de Mn

1 mol de O - 15.99 g/mol de O

X - 40.51g

X= 2.53 moles de O

Fórmula empírica.

K =0.61

0.61= 1 Mn =

0.63

0.61= 1 O =

2.53

0.61= 4

De esta forma la fórmula empírica sería:

KMnO4

Procedimiento para

calcular la fórmula

empírica de un compuesto

a partir de su composición

porcentual.

Fórmula empírica

Multiejercicio:

Determine la fórmula empírica de cada uno de los siguientes

compuestos:

a) 48% de Zn y 52% de Cl

b) 19% de Sn y 81% de I

c) 62.6% de Pb, 8.5% de N y 29% de O

d) 28.8% de Mg, 14.2% de C y 57% de O

e) 24.75% de Potasio, 34.77% de Manganeso y 40.51% de O.

KMnO4 KMnO4

ZnCl2

SnI4

Pb(NO3)2

MgCO3

Fórmula empírica

Multiejercicio:

Determine la fórmula empírica de cada uno de los siguientes

compuestos:

f) 1.99g de alumino se combinan con 1.76g de Oxígeno.

g) 1.07g de carbono se combinan con 1.43g de oxígeno.

h) 2.95g de sodio se combinan con 2.05g de azufre.

i) 0.500g de azufre se combinan con 0.500g de oxígeno.

Al2O2

CO

Na2S

SO2

Fórmula Molecular.

Una muestra de un compuesto contiene 1.52g de nitrógeno y

3.47 g de oxígeno. Se sabe que la masa molar de este

compuesto es de 92 g. Determine la fórmula molecular y la

masa molar del compuesto.

Se sigue el mismo procedimiento que el anterior hasta llegar a

la fórmula empírica.

1 mol de N - 14 g/mol de N

X - 1.52 g

X= 0.10 moles de N

1 mol de H - 16 g/mol de O

X - 3.47 g O

X= 0.21 moles de O

N= 0.10/0.10= 1

O= 0.21/0.10= 2 NO2

Continua…

El NO2 tiene una masa molecular de 46 uma; lo cuál no coincide con la masa

del compuesto problema. Así que al DIVIDIR la masa problema entre la masa

de la fórmula empírica.

N2O4 = 92g

92/46 = 2

Entonces multiplica todos los subíndices de la fórmula empírica por 2.

Fórmula Molecular

Multiejercicio:

Determine la fórmula molecular de cada uno de los siguientes

compuestos:

a) 80% C, 20% H, y una masa molecular de 30 uma

b) 83.7% C, 16.3% H, y una masa molecular de 86 uma.

c) 92.3% C, 7.7% H, y una masa molecular de 26 uma.

d) 41.4% C, 3.5% H, 55.1% O, y una masa molecular de 116

uma.

a) 37.8% C, 6.3% H, 55.8% Cl y una masa molecular de 127

uma. C4H8Cl2

C2H6

C6H14

C2H2

C4H4O4

Principios de estequiometría

Profesor Cristian Omar Alvarez De La Cruz Estequiometría by Cristian Omar Alvarez De La Cruz is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-

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