Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería de Industrial Licenciatura en Ingeniería Industrial Química General para Ingenieros
INFORME #3
Facilitador: Gricelda de Mitre Integrantes: Luis Ramirez
Cedula: 20-70-1975
Grupo: 1II121-C
Trabajo Práctico Nº 3 CONTANDO ÁTOMOS OBJETIVO GENERAL:
Relacionar la unidad mol y las masas atómicas relativas de los elementos, y su importancia en los procesos cuantitativos de la Química.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Definir mol como la unidad de la magnitud cantidad de sustancia. • Relacionar las masas atómicas de los elementos como datos relativos. • Asociar la constante de Avogadro como el número de entidades
elementales en una mol.
METAS
El estudiante será capaz de valorar el concepto de mol y masas relativas de los elementos, como conceptos importantes para el análisis cuantitativo en química, a través de una analogía.
INVESTIGACIÓN PREVIA 1. ¿Qué entiendes por mol?
La mol es la unidad fundamental para medir la cantidad de materia, según el Sistema Internacional de Unidades. Se define como la cantidad de sustancia que contiene tantos entes elementales como número de átomos hay en 12 gramos de carbono 12. Es decir, 6.022 × 1023, el llamado número de Avogadro.
2. Explica por qué es importante el concepto de mol en Química.
Es importante ya que permite realizar infinidades de cálculos estequiométricos, indicando la proporción existente entre los reactivos y productos en las reacciones químicas.
3. Resuelve la siguiente situación:
Piensas hacer un mueble que tenga, entre otras cosas, la misma cantidad de tornillos que de tuercas. Llegas a la tienda y pides al vendedor cien tornillos y cien tuercas. Este, quien es muy testarudo y utiliza el Sistema Internacional de Medidas, siguiendo la reglamentación te responde: «aquí vendemos por kilos. ¿Cuántos kilos de tornillos y cuántos kilos de tuercas desean?».
¿Qué hacer para salir de la tienda con la misma cantidad de tornillos y de tuercas?
Na= Numero de Avogadro
INTRODUCCIÓN
La masa relativa de un objeto es la cantidad de veces que es más masivo, que el objeto estándar. Las masas atómicas de los átomos son todas masas relativas. Se consideran en relación con un elemento particular. Históricamente, el hidrógeno, el oxígeno y el carbono han servido como patrón de referencia.
METODOLOGÍA Materiales
Materiales de oficina y de ferretería Balanza electrónica
Recipientes para pesar Procedimiento
PARTE I. Para esta actividad solo necesitas, una balanza y tu habilidad para contar.
1. Seleccione los objetos a utilizar lo más parecido posible entre ellos. 2. Elija una misma cantidad de los objetos y determine su masa.
3. Calcule la masa relativa de los objetos dividiendo entre la masa del objeto menor, que será el objeto patrón o de referencia.
4. Determine el número de unidades en la masa relativa obtenida para cada objeto utilizando una balanza.
Anote todos los resultados en la Tabla 1 de la Hoja de Reporte. PARTE II.
1. Calcule la masa relativa de cada elemento, utilizando la masa del hidrógeno como elemento patrón.
2. A continuación, busque la masa molar (masa atómica) de cada elemento en la tabla periódica y registrarla en la tabla Nº2.
3. Calcule el número de átomos en la masa relativa para cada elemento, dividiendo la masa relativa (A) entre la masa de un átomo (B), para cada elemento.
PARTE III
1. Mida el volumen ocupado por 1mol de las sustancias asignadas por el profesor. Anote en la tabla N°3 en la hoja de Reporte
2. Compare los volúmenes obtenidos de cada sustancia. ¿Cuál sustancia ocupa el mayor volumen y cuál el menor?
3. ¿Qué relaciones puedes encontrar en la tabla N°3?
CUESTIONARIO
1. ¿Qué fue lo más útil que aprendí en esta sesión?
Este laboratorio fue útil para comprender el concepto de mol por medio de una analogía.
2. ¿Puedo identificar los conceptos más importantes que aprendí en esta sesión?
Los conceptos más importantes que aprendí fueron el de mol, masa atómica o molar y masa relativa.
3. ¿Qué descubrimiento o conocimiento hice sobre el tema?
Comprendí la relación que existe entre una mol y el numero Avogadro y como está calculada la masa atómica de los elementos.
4. ¿Qué aspectos no acabo de entender? Comprendí toda la práctica de laboratorio
5. ¿Cuánta vez mayor es la masa relativa de los Tornillos (objeto de mayor masa) con relación a la masa relativa de las Tuercas (objeto patrón)? ¿Cómo se relaciona esto con el número de objetos en la masa relativa? La masa relativa del tornillo es 2.34 veces mayor con respecto a la de tuerca, está relacionada ya que el peso de cada tornillo es aproximadamente la misma que la masa relativa.
6. Explique, ¿cómo se relacionan las dos tablas?
Ambas tablas comparan las masas de cierto objeto o elemento con uno que es tomado como referencia para saber la masa relativa. Al contar el número de objetos o átomos en la masa relativa se puede ver que el número es prácticamente el mismo para todos los objetos.
7. ¿Qué son las masas atómicas, y cómo se determinan?
La masa atómica es la masa de un átomo y se determina sumando la masa total de los protones, neutrones y electrones, aunque la masa de los electrones es prácticamente depreciable.
8. ¿Qué sabes sobre el número de átomos de cada elemento en una masa relativa?
9. ¿Cómo explicas que la misma cantidad (en moles) de diferentes elementos y compuestos tienen diferentes masas a pesar de que tienen el mismo número de partículas?
Los diferentes elementos y compuestos tienen diferentes cantidades de protones, neutrones y electrones por lo que la masa atómica de cada elemento es diferente, así aun teniendo igual número de partículas la masa no es igual.
10.¿Cómo explicas que para la misma cantidad (en moles) de elementos o compuestos ocupan diferentes volúmenes?
Cada elemento y compuesto tiene su arreglo a nivel molecular con lo que cada uno ocupa diferente espacio y sus volúmenes son diferentes.
APLICACIÓN
1. El zinc es un metal plateado que se usa para fabricar latón. ¿Determine los moles de zinc que hay en 50 g de Zn?
50 g Zn× 1 mol Zn
65.38 g Zn=0.7648 mol Zn
2. La plata es un metal muy utilizado en joyería. ¿Cuál es la masa en gramos de un átomo de plata? 1 atomo Ag × 1 mol Ag 6.022 x 1023atomos Ag× 107.87 g Ag 1 mol Ag =1.791 x 10 −22g Ag
3. El grafito es una forma cristalina del carbono que se usa en los lápices. ¿Cuántos moles de carbono equivalen a 315 mg de grafito?
316 mgC × 1 g C 1000mg C×
1 mol C
12.01 g C=0.0262mol C
4. El carbonato de amonio es un sólido fino de color blanco y aspecto cristalino, ¿cuántos moles hay en 41.6 g de dicho compuesto?
(NH4)2CO3 Masa molar: N= 2x14.01=28.02 H= 6x 1.01= 6.06 C= 3x12,01=12.01 O= 3x16.00=48.00 _________ 96.11g/mol 41.6 g(N H4)2C O3× 1 mol(N H4)2C O3 96.11 g(N H4)2C O3=0.431 mol(N H4)2C O3
5. ¿Cuántos gramos de carbono hay en 16,55 g de glucosa C6 H12 O6? Masa molar:
C= 6x12,01=72.06 H= 12x 1.01=12.12
O= 6x16.00=96.00 _________ 180.18g/mol 16.55 g C6H12O6× 1 mol C6H12O6 180.18 g C6H12O6 × 6 mol C 1 mol C6H12O6 ×12.01 g C 1mol C =6.69 g C
6. Calcule la cantidad de gramos de oxígeno presente en 1.30 mol de sulfato de sodio? 1.30 mol Na2S O4× 4 mol O 1mol Na2S O4× 16.00 g O 1 mol O =83.2 g O
7. Calcule la cantidad de moléculas de agua que hay en 4.50 g de este compuesto? Masa molar: H= 2x 1.01=2.02 O= 1x16.00=16.00 _________ 18.02g/mol 4.50 g H2O × 1 mol H2O 18.02 g H2O× 6.022 x 1023moleculas H 2O 1mol H2O =1.504 x 10 23 moleculas H2O
8. ¿Calcule la cantidad de moles de átomos de sodio en 24 g de sodio? 50 g Na × 1 mol Na
22.99 g Na=1.044 mol Na
9. Calcule la cantidad de átomos en 0.03 moles de átomos de fósforo? 0.33 mol P ×6.022 x 10
23
atomos de P
1 mol P =1.8066 x 10
23atomos P
10.Calcule la cantidad de moléculas en 15.0 g de dióxido de carbono? Masa molar: H= 2x 1.01=2.02 O= 1x16.00=16.00 _________ 18.02g/mol 15 g CO2× 1 mol CO2 44.01 g CO2× 6.022 x 1023moleculas CO2 1 mol CO2 =2.052 x 10 23moleculas H 2O 11. Determine los átomos de oxígeno que hay en:
a. 0.25 moles de Ca(NO3)2 0.25 mol Ca(No)3× 6 mol O
1 mol Ca(No)3×
6.022 x 1023atomos de O
1mol O =9.033 x 10
b. 1.50 moles de Na2 CO3 0.25 mol Na(Co)3× 3 mol O
1 mol Na(Co)3×
6.022 x 1023atomos de O
1mol O =2.7099 x 10 23
atomos O
12.El cuerpo humano tiene unos 6 billones de células (6.0 x 1012) y la población de la Tierra es de unos 8000 millones de personas. Con estos datos aproximados, calcula las moles de células humanas que hay en la Tierra.
8 x 109personas×6 x 10
12
celulas
1 persona ×
1 mol celulas humanas
6.022 x 1023celulas =0.0797 mol celulas humanas 13.Elabora una línea de tiempo sobre la Evolución del concepto de Mol, para
ello toma en cuenta lo siguiente:
Ley de volúmenes de combinación de Gay-Lussac Ley de las proporciones constantes
Hipótesis de Avogadro Hipótesis atómica de Dalton
Pesos atómicos relativos Cannizzaro
Determinación de la constante de Avogadro (Loschmidt y Perrin) Otswald
HOJA DE REPORTE
Nombre________________ No. de Cédula___________ Grupo________ Mesa y Gaveta_________
PARTE I. MASAS RELATIVAS DE OBJETOS Tabla N°1. Masas relativas de objetos
Objetos utilizados Masa 20 objetos (g) Masa relativa del objeto Cantidad de unidades en la masa relativa Remaches 32,9g 1.43g Aprox. 1 Tuerca 23g 1g 1 Clip 23.1g 1.004g Aprox. 1 Tornillo 52.8g 2.29g Aprox. 1 Discusión:
HOJA DE REPORTE
Nombre________________ No. de Cédula___________ Grupo________ Mesa y Gaveta_________
PARTE I. MASAS RELATIVAS DE OBJETOS Tabla N°1. Masas relativas de objetos
Objetos utilizados Masa 15 objetos (g) Masa relativa del objeto Cantidad de unidades en la masa relativa Remaches 24.3g 1.43g Aprox. 1 Tuerca 16.9g 1g 1 Clip 17.4g 1.02g Aprox. 1 Tornillo 39.7g 2.34g Aprox. 1 Discusión:
HOJA DE REPORTE
Nombre__________________ No. de Cédula___________ Grupo________ Mesa y Gaveta_________
PARTE II.
Tabla N°2. Masa atómica relativa de los elementos Átomo Masa de un
átomo (g)
Masa relativa con respecto al Hidrógeno
Masa Atómica Número de átomos en la masa relativa Hidrógeno 1.66 x 10 -24 1 1.0079 6.02x1023 Carbono 2.00 x 10 -23 12 12.011 6x1023 Hierro 9.30 x 10 -23 56 55.847 6.02x1023 Aluminio 4.49 x 10 -23 27 26.981 6.01x1023 Zinc 1.08 x 10 -22 65 65.37 6.02x1023 Plomo 3.44 x 10 -22 207 207.19 6.02x1023 Cobre 1.05 x 10 -22 63 63.54 6x1023 Discusión
HOJA DE REPORTE
Nombre__________________ No. de Cédula___________ Grupo________ Mesa y Gaveta_________
PARTE III. COMPARANDO SUSTANCIAS
Tabla N°3. Comparando sustancias Sustancia Volumen de un
MOL
Masa de un MOL La unidad (partícula) más pequeña de la sustancia (átomo o molécula) Discusión
