CANTIDAD QUÍMICA MOL ÁTOMOS
MOLÉCULAS GASES SECUNDARIA BACHILLERATO
CANTIDAD EN QUÍMICA: MOL. ÁTOMOS Y MOLÉCULAS. MASA ATÓMICA Y MASA MOLECULAR. GASES:
ASPECTOS FORMALES LOMLOE PARA DOCENTES AL FINAL DEL ARTÍCULO, PARA NO INTERFERIR CON LO QUE ES DE INTERÉS PARA EL APRENDIZAJE DEL ALUMNADO.
MOL: La palabra MOL indica una cantidad. Del mismo modo que la palabra MIL equivale a la cantidad 1.000; la palabra MILLÓN equivale a la cantidad 1.000.000; la palabra MOL equivale a la cantidad 6,022 × 1023 , que es el Número de Avogadro.
El Número de Avogadro es una constante e igual a: N.A. = 6,022 · 1023, cuya importancia radica en el hecho de que es el número de átomos, que hay en una masa en gramos, equivalente a la masa atómica del elemento en cuestión; o el número de moléculas, que se contienen en una masa en gramos, equivalente a la masa molecular de la sustancia en cuestión.
Partiendo de esto, se define un mol, como el Número de Avogadro de partículas… o de lo que sea.
Esto es:
1 mol de átomos son 6,022·1023 átomos
1 mol de moléculas son 6,022·1023 moléculas
1 mol de euros son 6,022·1023 euros, una pasada de euros… 602,200,000,000,000,000,000,000 euros.
CONCLUSIONES RESPECTO A ÁTOMOS:
6,022·1023 átomos de hidrógeno tienen una masa de 1 gramo, ya que la masa atómica del átomo de hidrógeno es de 1 u.m.a.
6,022·1023 átomos de oxígeno tienen una masa de 16 gramos, ya que la masa atómica del átomo de oxígeno es de 16 u.m.a.
CONCLUSIONES RESPECTO A MOLÉCULAS:
6,022·1023 moléculas de hidrógeno (H2) tienen una masa de 2 gramos, ya que la masa molecular de la MOLÉCULA de hidrógeno (H2) es de 2 uma (1·2=2).
6,022·1023 moléculas de hidrógeno (O2) tienen una masa de 32 gramos, ya que la masa molecular de la MOLÉCULA de oxígeno (O2) es de 32 uma (16·2=32).
6,022·1023 moléculas de Agua (H2O) tienen una masa de 18 gramos, ya que la masa molecular de la MOLÉCULA de agua (H2O) es de 18 uma (1·2+16=18).
Podemos incluso decir que un mol de motos son 6,022 × 1023 motos; que 5 moles de motos tienen 5 x 2 x 6,022 × 1023 ruedas.
Podemos decir que un mol de coches tiene 4 x 6,022 × 1023 ruedas. Sólo que esta cantidad, tremenda cantidad, sólo se utiliza en química.
Por ello un mol de moléculas de agua (H2O) tiene dos moles de átomos de hidrógeno y un mol de átomos de oxígeno. Entonces tiene 2 x 6,022 × 1023 átomos de hidrógeno y 6,022 × 1023 átomos de oxígeno. (fijarse en que una molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno)
n (nº de moles) = gramos / Masa Molecular (o atómica)
VÍDEO QUE AYUDA A CONSOLIDAR EL CONTENIDO: https://youtu.be/XyHx1EiQ4cQ
y en el que se resuelve el siguiente ejercicio:
EJERCICIO FQ3E2087:
a.- ¿Cuántas moléculas de metano hay en un gramo de metano?
b.- ¿Cuál es la masa de 1 molécula de metano?
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12 u.; H=1 u.
SOLUCIÓN: 3,76·1022 moléculas; 2,66·10-23 g
EJERCICIO FQ4EE1969 A:
Tenemos 100 gramos de amoniaco:
a.- ¿Cuántos moles son?
b.- ¿Cuántas moléculas?
c.- ¿Cuántos moles de átomos de nitrógeno?
d.- ¿Cuántos átomos de nitrógeno?
e.- ¿Cuántos moles de átomos de hidrógeno?
f.- ¿Cuántos átomos de hidrógeno?
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: N=14 u.; H=1 u.
VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/9EtJVQ0uHCo
EJERCICIO FQ3E2080:
a.- Hallar la cantidad de moléculas de sacarosa (C12H22O11) que hay en un sobre de azúcar (7 gramos), suponiendo que todo el contenido del sobre de azúcar es sacarosa.
b.- Hallar el número de átomos de carbono que hay en un sobre de sacarosa.
c.- Hallar el número total de átomos que hay en un sobre de sacarosa.
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12 u.; H=1 u.; O=16 u.
EJERCICIO FQ3E2081:
Hallar el número de átomos de carbono que hay en 50 gramos de metano.
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12 u.; H=1 u.
EJERCICIO FQ3E2082:
a.- Hallar la cantidad de moléculas de etanol (C2H6O) que hay en un una botella de 250 gramos
b.- Hallar el número de átomos de carbono que hay en esa botella.
c.- Hallar el número total de átomos que hay en esa botella.
d.- Hallar el número de átomos de oxígeno que hay en la botella.
e.- Hallar el número de átomos de hidrógeno que hay en la botella.
f.- Hallar el número de moles de etanol que hay en la botella
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12 u.; H=1 u.; O=16 u.
EJERCICIO FQ3E2083:
a.- Hallar el número de moles que son 50 gramos de ácido sulfúrico.
b.- Hallar el número de moléculas que hay en 50 gramos de ácido sulfúrico.
c.- Hallar el número de átomos de azufre que hay en 50 gramos de ácido sulfúrico.
d.- Hallar el número de átomos de oxígeno que hay en 50 gramos de ácido sulfúrico.
e.- Hallar el número de átomos de hidrógeno que hay en 50 gramos de ácidl sulfúrico.
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: S=32 u.; H=1 u.; O=16 u.
EJERCICIO FQ3E2089:
Disponemos de 50 g de metano (CH4).
a.- ¿Cuántos moles son?
b.- ¿Cuántas moléculas son?
c.- ¿Cuántos átomos de carbono hay en esos 50 gramos de metano?
d.- ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en esos 50 gramos?
e.- ¿Cuántas moléculas habrán en 1 gramo de metano?.
DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12 u.; H=1 u.
SOLUCIÓN: 3,13 mol; 1,88·1024 moléculas; 1,88·1024 át. C; 7,54·1024 át. H; 3,76·1022 moléculas
- Que igual número de moléculas ocupan el mismo volumen siempre que las condiciones de presión y temperatura sean idénticas para todos los gases.
- Que en un mol de cualquier sustancia existe siempre el mismo número de moléculas.
ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES:
P·V=n·R·T
Donde:
P es la Presión en atmósferas (1 atm = 760 mm de Hg)
V es el Volumen en litros. (tener en cuenta las conversiones de unidades de volumen)
n es el número de moles (n = gramos/Masa Molecular)
R es constante e igual a 0,082 atm·L/(mol·K); cuando la presión está en atmósferas, el volumen en litros y la temperatura en Kelvin
T es la temperatura en Kelvin (Tª en Kelvin=Tª en ºC + 273)
Una de las consecuencias más aplicadas en cuestiones de teoría e incluso en ejercicios es que un mol de cualquier gas en Condiciones Normales, ocupa un volumen de 22,4 litros.
EJERCICIOS FQ3EE2091:
En los siguientes ejercicios, considerar los siguientes datos: R = 0,082 atm·L/(mol·K); Ma (O) = 16 u.m.a.
1.- Hallar el volumen que ocupan 5 moles de oxígeno a 20o C y 1 atmósfera de presión.
2.- Hallar el volumen que ocupan 10 moles de oxígeno a 20o C y 1 atmósfera de presión.
3.- Hallar la presión a la que se encontrarán 5 moles de oxígeno en un volumen de 300 ml a 20o C.
4.- Hallar la presión a la que se encontrarán 10 moles de oxígeno en un volumen de 300 ml a 20o C.
5.- Hallar la cantidad de moles que contienen 250 cm3 de oxígeno a a 10o C y 3 atmósferas de presión.
6.- Hallar la cantidad de moles que contienen 250 cm3 de oxígeno a a 10o C y 6 atmósferas de presión.
7.- Hallar la temperatura (en grados centígrados) a la que se encuentran 4 moles de oxígeno encerrados en un volumen de 1,5 dm3 a una presión de 800 mm de Hg.
8.- Hallar la temperatura (en grados centígrados) a la que se encuentran 4 moles de oxígeno encerrados en un volumen de 1,5 dm3 a una presión de 1600 mm de Hg.
9.- Hallar la masa (en gramos) de oxígeno contenido en una jeringuilla de 7,5 ml a una presión de 900 mm de Hg y a una temperatura de 20o C.
SOLUC.: 120,13; 240,26; 400,43; 800,86; 0,03; 0,06; -268,19; -263,37; 0,012
EJERCICIO FQ4EE1969 B:
a.- ¿Qué volumen ocupan 100 g de amoniaco en condiciones normales?
b.- ¿Qué volumen ocupan 100 g de amoniaco a 2 atm de presión y 30º C?
DATOS: Ma(N)=14 u.; Ma(H)=1 u;
EJERCICIO FQ1BE2012:
Disponemos de dos recipientes con el mismo volumen y en los que se dan idénticas condiciones de presión y temperatura. Si en el primero hay 2 gramos de oxígeno, y en el segundo hay una cantidad de hidrógeno indeterminada. ¿Cuántos gramos de hidrógeno hay en el segundo?.
DATOS: Ma(H) = 1 uma; Ma(O) = 16 uma.
EJERCICIO FQ1BE2013:
Sabiendo que la densidad del agua pura es 1 g/mL
a.- Hallar la cantidad de moléculas que hay en 3,5 mL de agua.
b.- Hallar la cantidad de átomos de hidrógeno en esa misma cantidad (3,5 mL)
c.- Hallar la cantidad de átomos de oxígeno en esa cantidad (3,5 mL)
DATOS: Ma(H) = 1 uma; Ma(O) = 16 uma.
ASPECTOS FORMALES LOMLOE PARA DOCENTES:
SE PRETENDE CON ESTA DINÁMICA EL DESARROLLO DE LAS COMPETENCIAS:
- COMPETENCIA MATEMÁTICA Y EN CIENCIA, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA (STEM), concretamente los DESCRIPTORES OPERATIVOS STEM1 , STEM2 , STEM4
- COMPETENCIA EN CONCIENCIA Y EXPRESIÓN CULTURALES (CCEC), concretamente el DESCRIPTOR OPERATIVO CCEC2 y EL DESCRIPTOR OPERATIVO CCEC4.2
- COMPETENCIA EN COMUNICACIÓN LINGÜÍSTICA (CLL), concretamente los DESCRIPTORES OPERATIVOS CCL2 , CCL3.
- COMPETENCIA DIGITAL (CD), concretamente el DESCRIPTOR OPERATIVO CD1 y CD3
- COMPETENCIA EMPRENDEDORA (CE), concretamente el DESCRIPTOR OPERATIVO CE1
- COMPETENCIA PERSONAL, SOCIAL Y DE APRENDER A APRENDER (CPSAA), concretamente el DESCRIPTOR OPERATIVO CPSAA1.1 , CPSAA4 , CPSAA5
- COMPETENCIA PLURILINGÜE, concretamente los DESCRIPTORES OPERATIVOS CP1 , CP2
GUARDA RELACIÓN CON ASPECTOS DEL PERFIL DE SALIDA DEL ALUMNADO DE LOS INSTITUTOS DIOCESANOS DE CANARIAS Y L.O.M.L.O.E., CONCRETAMENTE CON
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