MOLES . AJUSTE DE REACCIONES QUÍMICAS 1. EL MOL.
Una docena son doce objetos. Todas las docenas tienen el mismo número de objetos, pero no la misma masa porque todas los objetos no son iguales.
Ej: 1 docena de huevos tiene 12 huevos. 1 docena de coches tiene 12 coches.
1 docena de coches no pesa igual que una docena de huevos, porque la masa de los huevos es distinta a la de los coches.
Un mol es la masa de 6,022.1023 moléculas. Este número se conoce como número de Avogadro.
NA = 602.200.000.000.000.000.000.000 moléculas
Todos los moles tienen el mismo número de moléculas , pero no la misma masa porque todas las moléculas no son iguales.
Ej: 1 mol de agua tiene 6,022.1023 moléculas.
1 mol de hidrógeno tiene 6,022.1023 moléculas.
1 mol de agua no tiene la misma masa que un mol de hidrógeno, porque la masa de una molécula de agua es distinta a la masa de una molécula de hidrógeno.
La masa de un átomo coincide numéricamente con la masa de un mol de ese átomo expresado en gramos. Masa molecular (M) es la masa de un mol expresada en gramos.
Masa de un átomo o molécula Masa de un mol (6,022.1023 moléculas)= Masa molecular =M
C 12 u 12 g
N 14 u 14 g
H 1 u 1 g
O 16 u 16 g
H2O 1 + 1 + 16 = 18 u 18 g NH3 1 +1 +1 + 14 = 17 u 17 g
Para pasar los moles a los gamos se suele usar la siguiente expresión: n=m
M
n= nº de moles
m = masa expresada en gramos.
Para realizar cálculos las reacciones se escriben con los simbolos de los reactivos y los de los productos. Para que se cumplan las dos leyes de la química ( conservación de la masa, proprociones constantes) , es necesario poner números delante de cada simbolo hasta que existan el mismo número de átomos en los reactivos y en los productos, este proceso se llama ajuste de una reacción.
I
2+ H
2
HI
Así NO se conserva la masa
I
2+ H
2
2 HI Así SI se conserva la masa.
PROBLEMAS
Actividad 1. Ajusta las siguientes reacciones químicas: a) N2 + H2 NH3
b) H2 + O2 H2O
c) Cl2 + O2 Cl2O5
d) C4H10 + O2 CO2 + H2O
e) C12H22O11 + O2 CO2 + H2O
Actividad 2. Calcula el número de moles ( n )de las siguientes sustancias. Puedes usar la Tabla Periódica y la calculadora.
SUSTANCIA Masa molecular M(g/mol) m(g ) n=m
M
O2 16 + 16 = 32 g /mol 48 g n= 48g
32g/mol=1,5moles
H2 10 g
N2 84 g
He 12 g
Cl2 35,5 g
CO 7 g
CH4 48 g
H2O 63 g
HCl 73 g
CO2 110 g
FeO 251,47 g
Na2O 15,5 g
H2O2 93,5 g
NaOH 60 g
CaCO3 200 g
H2SO4 49 g
Ca(NO3)2 328 g
Actividad 3. Responde a las siguientes preguntas. Fíjate en la actividad 2. a) ¿ Qué sustancia tiene más masa?.
b) ¿Qué sustancia tiene mayor número de moles?.
c) ¿ Qué sustancia tiene mayor número de moléculas?.
d) ¿ Dónde hay más masa en 48g de O2 o en 48 g de CH4 ?
e) ¿ Dónde hay mayor número de moléculas en 48 g de O2 o en 48 g de CH4 ?
SUSTANCIA Masa molecular M(g/mol) n(moles ) m=n*M O2 16 + 16 = 32 g /mol 3
H2 3
N2 1,5
He 1,5
Cl2 0,75
CO 2,25
CH4 6
H2O 6
HCl 1,5
CO2 4
FeO 0,5
Na2O 2,5
H2O2 0,25
NaOH 0,25
CaCO3 2
H2SO4 0,75
Ca(NO3)2 1
¿ Dónde hay más moléculas? ¿ Por qué?
SOLUCIONES Actividad 1. Ajusta las siguientes reacciones químicas:
g) N2 + 3 H2 2 NH3
h) 2 H2 + O2 2 H2O
i) 2 Cl2 + 5 O2 2 Cl2O5
j) C4H10 + 6,5 O2 4 CO2 + 5 H2O
k) C12H22O11 + 12 O2 12 CO2 + 11 H2O
Actividad 2. Calcula el número de moles ( n )de las siguientes sustancias. Puedes usar la Tabla Periódica y la calculadora.
SUSTANCI
A Masa molecular M(g/mol) m(g ) n=
m M
O2 16 + 16 = 32 g /mol 48 g n= 48g
32g/mol=1,5moles
H2 1 + 1 = 2 g/mol 10 g n= 10g
2g/mol=5moles
N2 14 + 14 = 28 g/mol 84 g n= 84g
28g/mol=3moles
He 4 g /mol 12 g n= 12g
4g/mol=3moles Cl2 35,5 + 35, 5 = 71 g/mol 35,5 g n= 35,5g
71g/mol=0,5moles
CO 12 + 16 = 28 g/mol 7 g n= 7g
28g/mol=0,25moles CH4 16 + 1 * 4 = 16 g /mol 48 g n= 48g
16g/mol=3moles
H2O 1*2 + 16 = 18 g/mol 63 g n= 63g
18g/mol=3,5moles
HCl 1 + 35,5 = 36,5 g/mol 73 g n= 73g
36,5g/mol=2moles CO2 12 + 16*2 = 44 g/mol 110 g n= 110g
44g/mol=2,5moles FeO 55,85 + 16 = 71,85 g/mol 251,47 g n= 251,47g
71,85g/mol=3,5moles Na2O 23*2+16 = 62 g/mol 15,5 g n= 15,5g
62g/mol=0,25moles H2O2 1*2 + 16 *2 = 34 g/mol 93,5 g n= 93,5g
34g/mol=2,75moles
NaOH 23+16+1 = 40 g/mol 60 g n= 60g
40g/mol=1,5moles CaCO3 40 +12 +16*3 = 100 g/mol 200 g n= 200g
100g/mol=2moles H2SO4 1*2 + 32 + 16*4 = 98 g/mol 49 g n= 49g
98g/mol=0,5moles Ca(NO3)2 40 +14 *2 + 16 *3 *2 = 164 g/mol 328 g n= 328g
a) ¿ Qué sustancia tiene más masa?. Ca(NO3)2 m = 328 g
b) ¿Qué sustancia tiene mayor número de moles?. H2 n = 5 moles
c) ¿ Qué sustancia tiene mayor número de moléculas?.
H2 tiene mayor número de moles y por lo tanto mayor número de moléculas.
d) ¿ Dónde hay más masa en 48g de O2 o en 48 g de CH4 ?
En los dos igual . 48 g = 48 g
e) ¿ Dónde hay mayor número de moléculas en 48 g de O2 o en 48 g de CH4 ?
En 48 g de O2 hay 1,5 moles y en 48 g de CH4 hay 3 moles . 3 moles es el doble de 1,5
moles, por lo tanto hay doble número de moléculas de CH4 que de moléculas de O2 .
f) ¿Qué sustancia de las anteriores tiene el mismo número de moléculas que 48 g de O2?
Todas las sustancias que tengan el mismo número de moles ( 1,5 moles) o sea NaOH.
Actividad 3. Calcula el número de gramos ( m ) de las siguientes sustancias. Puedes usar la Tabla Periódica y la calculadora.
SUSTANCIA Masa molecular M(g/mol) n(moles ) m=n*M
O2 16 + 16 = 32 g /mol 3 m = 3 moles*32 g / mol = 96 g
H2 1 1 = 2 g /mol 3 m = 3 moles*2 g / mol = 6 g
N2 14 + 14 = 28 g/mol 1,5 m = 1,5 moles*2 g / mol = 96 g
He 4 g/mol 1,5 m = 1,5 moles*4 g / mol = 6 g Cl2 35,5 + 35,5 = 71 g /mol 0,75 m = 0,75 moles*71 g /mol = 53,25 g
CO 12 + 16 = 28 g /mol 2,25 m = 2,25 moles*28 g /mol = 220,5g CH4 12 + 1 * 4 = 16 g /mol 6 m = 6 moles*16 g / mol = 48 g
H2O 1 + 1 + 16 = 18 g /mol 6 m = 6 moles*18 g / mol = 108 g
HCl 1 + 35,5 = 36,5 g /mol 1,5 m = 1,5 moles*36,5 g/mol = 54,75g CO2 12 + 32 *2 = 44 g/mol 4 m = 4 moles*44 g / mol = 176 g
FeO 55,85 + 16 = 71,85 g /mol 0,5 m = 0,5 moles*71,85 g/mol = 35,93 g Na2O 23 *2 + 16 = 62 g / mol 2,5 m = 2,5 moles*62 g / mol = 155 g
H2O2 1*2 + 16 * 2 = 34 g/mol 0,25 m = 0,25 moles*34 g / mol = 8,5 g
NaOH 23 + 16 + 1 = 40 g /mol 0,25 m = 0,25 moles*40 g / mol = 10 g CaCO3 40 + 12 + 16 *3 = 100 g /mol 2 m = 2 moles*100 g / mol = 200 g
H2SO4 1*2 + 32 + 16 *4 = 98 g/mol 0,75 m = 0,75 moles*98 g / mol = 73,5 g
¿ Dónde hay más moléculas?
Tendrá más moléculas la sustancia que tenga mayor número de moles , o sea CO2 (4 moles).
