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• Moises Gonzalez Gomez

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Desarrolle los siguientes problemas de aplicación 1. A una taza de café se le agrega un cubo de azúcar C6H12O11, cuya masa es 10 g. responde: ¿Cuál fue el número de moles de azúcar agregados? 𝐶 = 6 ∗ 12.011 = 72.066 𝐻 = 12 ∗ 1.008 = 12.096 𝑂 = 11 ∗ 15.999 = 175.989 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = 260.151 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 𝑚 (𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠) 𝑛 = 𝑃𝑀 𝑚𝑎𝑠𝑎 = 10𝑔 10𝑔 𝑛= 260.151 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 𝑛 = 0.0384𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑧ú𝑐𝑎𝑟 ¿Cuál fue el número de moléculas de azúcar agregadas? (𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠)

𝑀 = 𝑛 ∗ 6.023 × 1023

𝑀 = 0.0384 ∗ 6.023 × 1023 𝑀 = 2.312832 × 1022 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑧ú𝑐𝑎𝑟

2. Para la acetona C3H6O. Determinar: a) Cuántos átomos de hidrógeno (H) hay en una molécula de acetona. 6.023 × 1023 𝐶3 𝐻6 𝑂 ∙

6 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝐻 = 3.6138 × 1024 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐻 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝐶3 𝐻6 𝑂

b) Cuántos átomos hay en una molécula de acetona. 6.023 × 1023 𝐶3 𝐻6 𝑂 ∙

3 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝐶 = 1.8069 × 1024 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐶 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝐶3 𝐻6 𝑂

6.023 × 1023 𝐶3 𝐻6 𝑂 ∙

1 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝑂 = 6.023 × 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑂 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝐶3 𝐻6 𝑂

𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 Á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑀𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 = á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻 + á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶 + á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 Á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑀𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 = 6.023 × 1024 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎

3. Complete la siguiente tabla para la acetona, C3H6O 𝐶 = 3 ∗ 12.011 = 36.033 𝐻 = 6 ∗ 1.008 = 6.048 𝑂 = 1 ∗ 15.999 = 15.999 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = 58.08 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 𝑚 (𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠) 𝑛 = 𝑃𝑀 𝑀 = 𝑛 ∗ 6.023 × 1023 3 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝐶 # 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝐶3 𝐻6 𝑂 ∙ = á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐶 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝐶3 𝐻6 𝑂 (𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠)

Nº de gramos

Nº de moles

Nº de moléculas

Nº de átomos de C

𝟎. 𝟎𝟖𝟖𝟎

𝟏. 𝟓𝟏𝟓 × 𝟏𝟎−𝟑

𝟗. 𝟏𝟐𝟓 × 𝟏𝟎𝟐𝟎

𝟐. 𝟕𝟑𝟖 × 𝟏𝟎𝟐𝟏

𝟎. 𝟐𝟗𝟎𝟒

𝟎. 𝟎𝟎𝟓𝟎𝟎

𝟑. 𝟎𝟏𝟐 × 𝟏𝟎𝟐𝟏

𝟗. 𝟎𝟑𝟔 × 𝟏𝟎𝟐𝟏

𝟗. 𝟔𝟒𝟏 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏

𝟏. 𝟔𝟔𝟎 × 𝟏𝟎−𝟓

𝟏 × 𝟏𝟎𝟗

𝟑. 𝟎𝟎𝟎 × 𝟏𝟎𝟗

𝟑. 𝟐𝟏𝟒 × 𝟏𝟎−𝟑

𝟓. 𝟓𝟑𝟒 × 𝟏𝟎−𝟓

𝟑. 𝟑𝟑𝟑 × 𝟏𝟎𝟏𝟗

𝟏 × 𝟏𝟎𝟐𝟎

4. Calcule el número de moléculas de agua que hay en una piscina de 50 x 36 metros llena hasta una altura de 2,44 m. Tome el valor de 1,00 g/cm3 para la densidad del agua. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 50𝑚 × 36𝑚 × 2.44𝑚 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 4390 𝑚3 1000000 𝑐𝑚3 4390 𝑚3 ( ) = 4.390 × 109 𝑐𝑚3 1𝑚3 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑎 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 × 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑎 = 1 𝑔⁄𝑐𝑚3 × 4.390 × 109 𝑐𝑚3 𝑚𝑎𝑠𝑎 = 4.390 × 109 𝑔 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝐻2 𝑂

𝐻 = 2 ∗ 1.008 = 2.016 𝑂 = 1 ∗ 15.999 = 15.999 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = 18.02 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 (𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠)

𝑛=

𝑚 𝑃𝑀

4.390 × 109 18.02 𝑛 = 2.436 × 108 (𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠) 𝑀 = 𝑛 ∗ 6.023 × 1023 𝑀 = 2.436 × 108 ∗ 6.023 × 1023 𝑀 = 1.467 × 1032 𝑛=

5. El carbonato de amonio es un sólido fino de color blanco y aspecto cristalino, ¿cuántos moles hay en 41,6g de dicho compuestos? 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟

(𝑁𝐻4 )2 𝐶𝑂3 𝑁 = (14)(2) = 28 𝐻 = (8)(1) = 8 𝐶 = (12)(1) = 12 0 = (16)(3) = 48 (𝑁𝐻4 )2 𝐶𝑂3 = 96𝑔/𝑚𝑜𝑙 𝑚 41,6𝑔 ) = 0.43 𝑚𝑜𝑙 𝑛= =( 𝑃𝑀 96𝑔/𝑚𝑜𝑙 6. ¿Cuántos gramos de carbono hay en 0,016mg de glucosa? 𝐶6 𝐻12 𝑂6 = 𝐺𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 𝐶 → (6)(12) = 72 𝐻 → (12)(1) = 12 𝑂 → (6)(16) = 96 𝐶6 𝐻12 𝑂6 = 180 𝑔/𝑚𝑜𝑙 1𝑔 ) = 0,000016 𝑔 𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑚𝑜𝑠 0,016 𝑚𝑔 𝑎 𝑔 → (0,016 𝑚𝑔) ( 1000 𝑚𝑔 1 𝑚𝑜𝑙 6 𝑚𝑜𝑙 𝐶 12 𝑔 𝐶 )( )( ) = 6,4𝑥10−6 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 0,000016 𝑔 ( 180 𝑔/𝑚𝑜𝑙 1 𝑚𝑜𝑙 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶 7. El cuerpo humano tiene unos 6 billones de células (6,0x1012) y la población de la Tierra es de unos 8 000 millones de personas. Con estos datos aproximados, calcula las moles de células humanas que hay en la Tierra. 𝐶𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑎𝑛𝑜 → 6,0𝑥1012 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑡𝑖𝑒𝑟𝑟𝑎 → 8𝑥109 6,0𝑥1012 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 ) (8𝑥109 𝑃𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎𝑠) ( )( 1 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 6.022𝑥1023 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 7,9𝑥10−2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 8. Calcule el número de átomos de nitrógeno que hay en 57,22g de alanina (C3H7NO2). 𝐶 → (3)(12) = 36 𝐻 → (7)(1) = 7 𝑁 → (1)(14) = 14 𝑂 → (2)(16) = 32 𝐶3 𝐻7 𝑁𝑂2 = 89 𝑔/𝑚𝑜𝑙 6,022𝑥1023 𝑚𝑜𝑙 1 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑁 (57,22 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑎𝑛𝑖𝑛𝑎) ( ) )( 89 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑎𝑛𝑖𝑛𝑎 1 𝑚𝑜𝑙 3,87𝑥1023 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁

9. Calcule cuántos gramos de oxigeno (O) hay en 2,44 x 1024 moléculas de ácido acético (C2H4O2). 𝐶 → (2)(12) = 24 𝐻 → (4)(1) = 4 𝑂 → (2)(16) = 32 𝐶2 𝐻4 𝑂2 = 60 𝑔/𝑚𝑜𝑙 1𝑚𝑜𝑙 2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 16 𝑔 𝑑𝑒 𝑂 )( )( ) (2,44𝑥1024 𝐶2 𝐻4 𝑂2 ) ( 60 𝐶2 𝐻4 𝑂2 1 𝑚𝑜𝑙 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 1.30𝑥1024 𝑔 𝑑𝑒 𝑂 10. Para el aminoácido cisteína (C3H7NO2S), calcule: a. ¿Cuántas moles hay en 5,0 g de cisteína? 𝐶 → (3)(12) = 36 𝐻 → (7)(1) = 7 𝑁 → (1)(14) = 14 𝑂 → (2)(16) = 32 𝑆 → (1)(32) = 32 𝐶3 𝐻7 𝑁𝑂2 𝑆 = 121 𝑔/𝑚𝑜𝑙 𝑚 5.0 𝑔 = = 41,3𝑥10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑀 121 𝑔/𝑚𝑜𝑙 b. El número de átomos de oxígeno que hay en 2,83 moles de cisteína. 6.022𝑥1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 2 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂 (2,83 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑠𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎) ( ) )( 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑠𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 = 3.408𝑥1024 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂 11. La fórmula molecular de la alicina, el compuesto responsable del característico aroma del ajo, es C6H10OS2, a. ¿Cuál es la masa molecular de la alicina? 𝐶 → (6)(12) = 72 𝐻 → (10)(1) = 10 𝑆 → (2)(32) = 64 𝑂 → (1)(16) = 16 𝐶6 𝐻10 𝑂𝑆2 = 162 𝑔/𝑚𝑜𝑙 b. ¿Cuántas moles de alicina están presentes en 5,00mg de esta sustancia? 162 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 162 𝑚𝑔⁄𝑚𝑚𝑜𝑙 1 𝑚𝑜𝑙 = 1𝑥103 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 1𝑚𝑚𝑜𝑙 (5.00 𝑚𝑔 𝑎𝑙𝑖𝑐𝑖𝑛𝑎) ( ) = 0.030 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 → 3𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 162𝑚𝑔 𝑎𝑙𝑖𝑐𝑖𝑛𝑎 c. ¿Cuántas moléculas de alicina hay en 5,00mg de esta sustancia? 6.022𝑥1023 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 (3𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠) ( ) = 1,806𝑥1019 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑎𝑙𝑖𝑐𝑖𝑛𝑎 1 𝑚𝑜𝑙 d. ¿Cuántos átomos de azufre están presentes en 5,00mg de alicina? 2 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆 (1,806𝑥1019 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑎𝑙𝑖𝑐𝑖𝑛𝑎) ( ) = 3,613𝑥1019 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆 1𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎

12. Una muestra de la hormona sexual masculina llamada testosterona, C19 H28 O2, contiene 7,08x1020 átomos de hidrógeno. 𝐶 → (19)(12) = 228 𝐻 → (28)(1) = 28 𝑂 → (2)(16) = 32 𝐶19 𝐻28 𝑂2 = 288 𝑔/𝑚𝑜𝑙 a) ¿Cuántos átomos de carbono contiene? 7,08𝑥1020 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻 (19 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶) ( ) = 4,80𝑥1020 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶 28 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻 b) ¿Cuántas moléculas de testosterona contiene? 1 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2

(7,08𝑥1020 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻) (

28 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻

)

= 2,53𝑥1019 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 c) ¿Cuántos moles de testosterona contiene? 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 (2,53𝑥1019 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 ) ( ) 6,022𝑥1023 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 = 0,000042013 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 → 4,201𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 d) ¿Cuál es la masa de esta muestra en gramos? 288 𝑔 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 (4,201𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 ) ( ) 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 = 0,0121 𝑔 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2 → 12,09𝑥10−3 𝑔 𝑑𝑒 𝐶19 𝐻28 𝑂2