miércoles, 21 de mayo de 2008

3er Año - Serie de ejercicios Nº5

MAGNITUDES ATÓMICO-MOLECULARES / NOMENCLATURA / FORMACIÓN DE COMPUESTOS / GASES

1. Las masas atómicas de los isótopos 3517Cl (75,53%) y 3717Cl (24,47%) son 34,968 uma y 36,956 respectivamente. Calcule la masa atómica promedio del cloro. Los porcentajes entre paréntesis indican la abundancia relativa.

2. Las masa atómicas del 63Li y del 73Li son 6,0151 uma y 7,0160 uma, respectivamente. Calcule la abundancia natural de estos dos isótopos. La masa atómica promedio del Li es 6,941 uma.

3. Defina el concepto de mol.

4. ¿Cuántos átomos de S hay en 5,10 moles de azufre?

5. ¿Cuántos moles de cobalto hay en 6,00 x 109 átomos de cobalto?

6. ¿Cuántos moles de átomos de Calcio hay en 77,4 g de Ca?

7. ¿Cuántos gramos de oro hay en 15,3 moles de Au?

8. ¿Cuál es la masa en gramos de un solo átomo de cada uno de los siguientes elementos?: Hg, Ne, Ag, V.

9. ¿Cuál es la masa en gramos de 1,00 x 1012 átomos de plomo?

10. ¿Cuántos átomos están presentes en 3,14 g de cobre?

11. ¿Cuál de las siguientes cantidades contiene más átomos; 1,10 g de átomos de hidrógeno o 14,7 g de átomos de cromo?

12. ¿Cuál de las siguientes cantidades tiene mayor masa; 2 átomos de plomo o 5,1 x 10-23 moles de helio?

13. Calcule la masa molecular (en uma) de cada una de las siguientes sustancias: CH4, NO2, SO3, C6H6, NaI, K2SO4, Ca3(PO4)2

14. Calcule la masa molar de cada una de las siguientes sustancias: Li2CO3, CS2, CHCl3 (cloroformo), C6H8O6 (ácido ascórbico o vitamina C), KNO3, Mg3N2

15. Calcule la masa molar de un compuesto si 0,372 moles de él tienen una masa de 152 g.

16. ¿Cuántas moléculas de etano (C2H6) están presentes en 0,334 g de C2H6?

17. Calcule el número de átomos de C, H y O en 1,50 g del azúcar glucosa (C6H12O6)

18. La urea (NH2)2CO se utiliza, entre otras cosas, como fertilizante. Calcule el número de átomos de N, C, O y H en 1,68 x 104 g de urea.

19. Las feromonas son un tipo especial de compuestos secretados por las hembras de muchas especies de insectos con el fin de atraer a los machos para aparearse. Una feromona tiene la fórmula molecular C19H38O. Normalmente, la cantidad de esta feromona secretada por un insecto hembra es alrededor de 1,0 x 10-12 g. ¿Cuántas moléculas hay en esa cantidad?

20. La densidad del agua es 1,00 g/ml a 4ºC. ¿Cuántas moléculas de agua están presentes en 2,56 ml de agua a dicha temperatura?

21. ¿Qué representa una fórmula química? Defina fórmula molecular y fórmula empírica. ¿Cuáles son las diferencias y semejanzas entre las fórmulas empírica y molecular de un compuesto?

22. El estaño (Sn) existe en la corteza terrestre como SnO2. Calcule la composición centesimal en masa de Sn y de O en SnO2.

23. Durante muchos años se utilizó el cloroformo (CHCl3) como anestésico de inhalación a pesar de ser también una sustancia tóxica que puede dañar el hígado, los riñones y el corazón. Calcule la composición centesimal de este compuesto.

24. El alcohol cinámico se utiliza principalmente en perfumería, en especial en jabones y cosméticos. Su fórmula molecular es C9H10O.
a. Calcule la composición centesimal del alcohol cinámico.
b. ¿Cuántas moléculas de alcohol cinámico están presentes en una muestra de 0,469g?

25. Todas las sustancias que aparecen enlistadas a continuación se utilizan como fertilizantes que contribuyen a la nitrogenación del suelo. ¿Cuál de ellas representa la mejor fuente de nitrógeno, basándose en su composición centesimal?
a. Urea (NH2)2CO
b. Nitrato de amonio NH4NO3
c. Guanidina HNC(NH2)2
d. Amoníaco NH3

26. La alicina es el compuesto responsable del olor característico del ajo. Un análisis de dicho compuesto muestra la siguiente composición centesimal: C: 44,4%; H: 6,21%; S: 39,5%; O: 9,86%. Calcule su fórmula empírica. ¿Cuál es su fórmula molecular si su masa molar es alrededor de 162 g?

27. El peroxiacilnitrato (PAN) es uno de los componentes del esmog. Está formado por C, H, N y O. Determine la composición centesimal de oxígeno y la fórmula empírica a partir de la siguiente composición centesimal: 19,8% de C; 2,50% de H y 11,6% de N.

28. ¿Cuál es la fórmula empírica de cada uno de los compuestos que tienen la siguiente composición?
a. 2,1% de H; 65,3% de O y 32,6% de S
b. 20,2% de Al y 79,8% de Cl

29. Nombre los siguientes compuestos: HBr, CaO, CO, CO2, H2O2, Li2CO3, KNO2, HIO3, PF5, P2O5, CdI2, SrSO4, Al(OH)3, NaHCO3, HCl, Mg(OH)2, NaOH, H2SO4, CCl4, CuSO4, Hg2O, KClO, Ag2CO3, HNO3, KMnO4, CsClO3, NH4NO3, FeO, NaH.

30. Escriba las fórmulas de los siguientes compuestos:
a. Nitrito de rubidio
b. Sulfuro de potasio
c. Sulfuro ácido de sodio
d. Fosfato de magnesio
e. Fosfato ácido de calcio
f. Tetrafluoruro de carbono
g. Sulfato de amonio
h. Perclorato de plata
i. Tricloruro de boro
j. Cianuro de cobre (I)
k. Clorito de estroncio
l. Ácido perbrómico
m. Hidróxido cúprico
n. Carbonato de plomo (II)
o. Fluoruro de estaño (II)
p. Decasulfuro de tetrafósforo
q. Óxido mercúrico
r. Yoduro mercurioso

31. Escriba las ecuaciones de formación de los siguientes ácidos:
a. Ácido nitroso
b. Ácido sulfúrico
c. Ácido clorhídrico
d. Ácido carbónico
e. Ácido hipocloroso

32. Escriba las ecuaciones de formación de los siguientes hidróxidos:
a. Hidróxido de aluminio
b. Hidróxido plúmbico
c. Hidróxido ferroso
d. Hidróxido de sodio
e. Hidróxido de manganeso

33. Escriba los nombres, fórmulas y ecuaciones balanceadas de formación de todas las sales que se pueden obtener por neutralización utilizando los ácidos e hidróxidos de los puntos 31 y 32.

34. 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?

35. Una muestra de gas amoníaco ejerce una presión de 5,3 atm a 46ºC. ¿Cuál es la presión cuando el volumen del gas se reduce a una décima parte de su valor inicial a la misma temperatura?

36. El volumen de un gas es de 5,80 l, medido a 1,00 atm. ¿Cuál es la presión del gas en mm de Hg si el volumen cambia a 9,65 l? (La temperatura permanece constante)

37. 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 permanece constante)

38. Un volumen de 36,4 l de gas metano se calienta de 25ºC a 88ºC a presión constante. ¿Cuál es el volumen final de gas?

39. En condiciones de presión constante, una muestra de gas hidrógeno con un volumen inicial de 9,6 l a 88ºC se enfría hasta que su volumen final es de 3,4 l. ¿Cuál es su temperatura final?

40. Una muestra de gas nitrógeno contenido en un recipiente con un volumen de 2,3 l a una temperatura de 32ºC, ejerce una presión de 4,7 atm. Calcule el número de moles presentes del gas.

41. 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 62ºC?

42. ¿Qué volumen ocuparán 5,6 moles de hexafluoruro de azufre gaseoso si la temperatura y presión del gas son 128ºC y 9,4 atm?

43. Una cierta cantidad de gas está contenida en un recipiente de vidrio a 25ºC y a una presión de 0,800 atm. Supongo que el recipiente puede soportar una presión de 2,00 atm ¿cuánto se puede elevar la temperatura del gas sin que se rompa el recipiente?

44. Un globo lleno de gas con un volumen de 2,50 l a 1,2 atm y 25ºC se eleva hasta la estratósfera (unos 30 km sobre la superficie de la Tierra), donde la temperatura y la presión son -23ºC y 3,00 x 10-3 atm, respectivamente. Calcule el volumen final del globo.

45. 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 se reduce a la mitad. ¿Cuál es el volumen final del gas?

46. Un gas liberado durante la fermentación de la glucosa (en la fabricación del vino) tiene un volumen de 0,78 l a 20,1ºC y 1,00 atm. ¿Cuál es el volumen del gas a la temperatura de fermentación de 36,5ºC y 1,00 atm de presión?

47. Un gas ideal que parte de 0,85 atm y 66ºC se expande hasta que su volumen, presión y temperatura finales son 94 ml, 0,60 atm y 45ºC, respectivamente. ¿Cuál era su volumen inicial?

48. Un gas a 772 mm de Hg y 35ºC ocupa un volumen de 6,85 l. Calcule su volumen en CNPT.

49. El hielo seco es dióxido de carbono sólido. Una muestra de 0,050 g de hielo seco se coloca en un recipiente vacío que tiene un volumen de 4,6 l a 30ºC. Calcule la presión del interior del recipiente después de que todo el hielo seco se ha convertido en CO2 gaseoso.

50. En CNPT, 0,280 l de un gas pesan 0,400 g. Calcule la masa molar del gas.

51. A 741 torr y 44ºC, 7,10 g de un gas ocupan un volumen de 5,40 l. ¿Cuál es la masa molar del gas?

52. Las moléculas de ozono en la estratósfera absorben una buena parte de la radiación solar nociva. La temperatura y presión típicas del ozono en la estratósfera son 250 K y 1,0 x 10-3 atm, respectivamente. ¿Cuántas moléculas de ozono están presentes en 1,0 l de aire en estas condiciones?

53. Suponiendo que el aire contiene 78% de nitrógeno gaseoso, 21% de oxígeno gaseoso y 1% de argón, todos en volumen, ¿cuántas moléculas de cada gas están presentes en 1,0 l de aire en CNPT?

54. Un recipiente de 2,10 l contiene 4,65 g de un gas a 1,00 atm y 27,0ºC
a. Calcule la densidad del gas en gramos por litro
b. ¿Cuál es la masa molar del gas? Suponga un comportamiento ideal.

55. Calcule la densidad del bromuro de hidrógeno (HBr) gaseoso en gramos por litro a 733 mm de Hg y 46ºC.

56. Un cierto anestésico contiene 64,9% de C, 13,5% de H y 21,6% de O en masa. A 120ºC y 750 mm de Hg, 1,00 l del compuesto gaseoso pesa 2,30 g. ¿Cuál es la fórmula molecular del compuesto?

57. Un compuesto tiene la fórmula empírica SF4. A 20ºC, 1,00 g del compuesto gaseoso ocupa un volumen de 22,1 ml y ejerce una presión de 1,02 atm. ¿Cuál es la fórmula molecular del gas?

58. Una mezcla de gases contiene 0,31 moles de CH4, 0,25 moles de C2H6 y 0,29 moles de C3H8. La presión total es 1,50 atm. Calcule las presiones parciales de los gases.

59. Un matraz de 2,5 l a 15ºC contiene una mezcla de N2, 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 en CNPT que ocuparán el He y el Ne si el N2 se elimina selectivamente

60. El aire seco cerca del nivel del mar tiene la siguiente composición en volumen: N2, 78,08%; O2, 20,94%; Ar, 0,93%; CO2, 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

61. Una mezcla de gases de helio y neón se recogió sobre agua a 28ºC y 745 mm de Hg. Si la presión parcial del helio es 368 mm de Hg, ¿cuál es la presión parcial del neón? (La presión de vapor de agua a 28ºC es 28,3 mm de Hg)

62. Calcule la presión ejercida por 2,50 moles de CO2 confinados en un volumen de 5,00 l a 450 K. Suponga comportamiento real y aplique las correcciones correspondientes. (Constantes de van der Waals para el CO2: a = 3,59 atm x l2 / mol2; b = 0,0427 l / mol). Compare la presión con la que predice la ecuación del gas ideal.

63. A 27ºC, 10,0 moles de un gas contenido en un recipiente de 1,50 l ejercen una presión de 130 atm. ¿Es este un gas ideal?