RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS F1BP394 (DEL XI y XII) DE UTILIZACIÓN DE FACTORES DE CONVERSIÓN EN FÍSICA Y QUÍMICA, RELATIVOS A CANTIDAD DE MATERIA:

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EJERCICIO XI:

Utilizando factores de conversión, hallar el número de átomos de oxígeno que hay en 3 moles de oxígeno.

RESOLUCIÓN:

Al decirnos 3 moles de oxígeno, se entiende que es oxígeno molecular, diatómico (O₂).

A su vez, en un mol de moléculas, hay un Número de Avogadro de moléculas (6,022·10²³ moléculas).

Por ello y teniendo en cuenta que en una molécula de oxígeno hay dos átomos de oxígeno:

EJERCICIO XII:

Utilizando factores de conversión, y los datos [M_a(H)=1 u.; M_a(N)=14 u.] hallar:

a.- masa de 5 moles de amoniaco

b.- átomos que hay en 5 moléculas de amoniaco

c.- átomos de nitrógeno que hay en 10 moléculas de amoniaco.

d.- átomos de hidrógeno que hay en 10 moléculas de amoniaco.

e.- átomos de oxígeno que hay en 10 moléculas de amoniaco.

f.- moles de amoniaco en 2000 moléculas de amoniaco.

g.- moles de amoniaco en 50 gramos de amoniaco.

h.- moles de hidrógeno en 5 gramos de amoniaco.

i.- moles de nitrógeno en 5 gramos de amoniaco.

j.- moléculas de amoniaco en 5 gramos de amoniaco.

k.- volumen en condiciones normales de 3 gramos de amoniaco.

RESOLUCIÓN:

a.- Para la masa de 5 moles de amoniaco NH₃, sabemos que la masa de un mol de moléculas equivale a la masa molecular expresada en gramos. Como la masa molecular del amoniaco es 14+3=17 Uma:

b.- Para los átomos que hay en 5 moléculas de amoniaco, teniendo en cuenta que cada molécula de amoniaco, NH₃, tiene 4 átomos (1 de nitrógeno y 3 de hidrógeno):

Demasiado sencillo como para necesitar factores de conversión.

c.- Para los átomos de nitrógeno que hay en 10 moléculas de amoniaco, basta con saber que en cada molécula de amoniaco hay 1 átomo de nitrógeno:

 

Demasiado sencillo como para necesitar factores de conversión.

d.- Para los átomos de hidrógeno que hay en 10 moléculas de amoniaco, basta con saber que en cada molécula de amoniaco hay 3 átomos de hidrógeno:

 

Demasiado sencillo como para necesitar factores de conversión.

e.- En el amoniaco no hay oxígeno. La respuesta es pues, cero átomos de oxígeno. En este caso sí que sería incríblemente absurdo utilizar un factor de conversión.

f.- Moles de amoniaco en 2000 moléculas de amoniaco; necesitamos saber que un mol de moléculas de amoniaco corresponde a un número de Avogadro de moléculas de amoniaco.

g.- Moles de amoniaco en 50 gramos de amoniaco; recordemos que un mol equivale en masa a la masa molecular expresada en gramos. Un mol de amoniaco tiene entonces una masa de 17 gramos.

h.- Moles de hidrógeno en 5 gramos de amoniaco:

Calcularemos los moles de amoniaco, sabiendo que un mol de amoniaco tiene una masa de 17 gramos y añadiremos otro factor de conversión que tenga en cuenta que un mol de moléculas de amoniaco (NH₃) incluye tres moles de hidrógeno atómico.

i.- Moles de nitrógeno en 5 gramos de amoniaco; similar al anterior, pero teniendo en cuenta que en un mol de moléculas de amoniaco se incluye sólo 1 mol de átomos de nitrógeno.

j.- Moléculas de amoniaco en 5 gramos de amoniaco; tendremos que ver los moles de moléculas que corresponden a 5 gramos de amoniaco y posteriormente añadir el factor de conversión que considera que un mol contiene un Número de Avogadro de moléculas:

k.- Volumen en condiciones normales de 3 gramos de amoniaco; obtendremos primero los moles de amoniaco y con otro factor de conversión consideraremos el hecho de que en condiciones normales un mol de cualquier gas ocupa un volumen de 22,4 litros.