LECCIÓN 6 CÁLCULOS QUÍMICOS.

REACCIONES QUÍMICAS

Tomás Caballero Barrero

Física y Química

3º ESO “A”

Abril 2011

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ÍNDICE

1. Masa atómica de un elemento químico (E.Q).

2. Masa molecular de un compuesto químico (C.Q).

3. Composición centesimal o porcentual en un C.Q.

4. Cálculo de la fórmula de un C.Q. a partir de su composición centesimal.

5. El mol (n).1. Cálculo de nº de moles, moléculas y átomos

en sólidos.2. Cálculo de nº de moles, moléculas y átomos

en líquidos.3. Cálculo de nº de moles, moléculas y átomos

en gases.

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1. Masa atómica de un E.Q.: número de uma que pesa un átomo de ese elemento.

Cálculo: se hace la media aritmética ponderada de los distintos isótopos de ese elemento. Para nosotros, la masa atómica es el valor que aparece en la tabla periódica.

2. Masa molecular de un C.Q.: número de uma que pesa un átomo de ese compuesto.

Cálculo:Ejemplo:

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3. Composición centesimal o porcentual de un C.Q.

Consiste en hallar el % de cada E.Q. dentro del C.Q.Ejemplo: Composición centesimal del Fe2O3

1º) Hallamos la Mm del compuesto:

2º) Mediante regla de tres, hallamos la composición centesimal de cada E.Q.

Fe: Si 160 uma 112 uma de Fe

100 uma x

O: Si 160 uma 48 uma de O

100 uma x

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4. Cálculo de la fórmula de un C.Q. a partir de su composición centesimal.

Es el problema inverso al anterior.Ejemplo: Hallar la fórmula de un C.Q. que está

compuesto por 34,62% de Al, 61,54% de O y 3, 84% de H:

1er Paso: Se halla el número relativo de átomos de cada E.Q. (%/Mat).

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2º Paso: Se halla el número absoluto de átomos de cada E.Q.

Nuestro compuesto está formado por 1 átomo de Al, 3 de O y 3 de H, es decir AlO3H3. Nosotros sabemos que en realidad eso corresponde a Al(OH)3

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Pero…¿siempre nos va a salir un número entero de átomos absoluto? NO. En este caso deberemos de multiplicar por el número entero más pequeño que haga entero nuestros número absolutos de átomos.

Ejemplo: Hallar la fórmula de un C.Q. que está compuesto por 70 de fe y el 30% de O.

1er Paso: Se halla el número relativo de átomos de cada E.Q. (%/Mat).

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2º Paso: Se halla el número absoluto de átomos de cada E.Q.

Sabemos que no es correcto decir que nuestro compuesto es FeO1’5. Por lo que multiplicamos estos valores por el número entero más pequeño que los haga enteros.

Fe: 1 x 2 = 2

O: 1,5 x 2 = 3

Por tanto, el compuesto es el Fe2O3

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5. El mol (n): número de partículas químicas que hay en 12 gramos de 12C. Su número se conoce como nº de Avogadro y su valor 6,023x1023.

1 mol de átomos son 6,023x1023 átomos.

1 mol de moléculas son 6,023x1023 moléculas.

1 mol de cationes 6,023x1023 son cationes.

• Para un E.Q. el mol es su masa atómica expresada en gramos.

Ejemplo: ¿Cuántos moles son 56g de Na?

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• Para un E.Q. el mol es su masa molecular expresada en gramos.

Ejemplo: ¿Cuántos moles son 51g de NH3?

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5.1.- Cálculo del nº de moles, moléculas y átomos en los sólidos.

Ejemplo: En 200g de Ca, ¿cuántos moles, moléculas y átomos hay?

Nº de moles:

El calcio es un E.Q., por lo que no tiene moléculas.

Nº de átomos= 5 moles x 6,023x1023 átomos/mol = 30x1023 átomos de Ca

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Ejemplo: En 20g de NaOH, ¿cuántos moles, moléculas y átomos hay?

Nº de moles:

Nº de moléculas = moles x nºAvogadro

nº moléculas= 0,5 moles x 6,023x1023 moléculas/mol = 3x1023 moléculas.

Ahora sabemos que una molécula de NaOH posee 3 átomos (uno de Na, otro de O y otro de H)

Nº de átomos= 3x1023 moléculas x 3 átomos/molécula = 9x1023 átomos

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5.2.- Cálculo del nº de moles, moléculas y átomos en los líquidos.

En los líquidos intervienen los conceptos de densidad (d) y y de volumen (v).

Ejemplo: En 500 mL de H2SO4 de d=1,19 g/mL, hallar en nº de moles, moléculas y átomos que hay.

Nº de moles:

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Nº de moléculas = moles x nºAvogadro

nº moléculas= 6,07 moles x 6,023x1023 moléculas/mol = 12x1023 moléculas.

Ahora sabemos que una molécula de H2SO4 posee 7 átomos (uno de S, cuatro de O y dos de H)

Nº de átomos de O= 12x1023 moléculas x 4 átomos/molécula = 4,8x1024 átomos de =

Nº de átomos total= 12x1023 moléculas x 7 átomos/molécula = 8,4x1024 átomos en total

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5.3.- Cálculo del nº de moles, moléculas y átomos en los gases.

Los gases se relacionan con conceptos como el volumen, la presión, la temperatura…Para hallar el número de moles en gases nos regimos por la siguiente expresión:

PV=nRT

Siendo: P = presión (atmósferas)

V = volumen (l=dm3)

T = temperatura (kelvin K)

R= 0,082 atm l/K mol

A partir del número de moles, se calculan las moléculas y los átomos igual que en líquidos y sólidos.