IES PICASSO. Concepte de mol

Transcripción

1 IES PICASSO Concepte de mol 1

2 Unitat de quantitat de matèria 12 g del isótop de C-12 conte 6,022x10 23 àtoms. Aquest nombre es coneix amb el nom de nombre d Avogadro (N A ) 1 mol 12 C = 12 g de C-12 = 6,022x10 23 àtoms de C-12 Aquesta fixa (6,022x10 23 ) s ha determinat per diverses maneres i tots els resultat han estat concordants. Un mol és la quantitat de matèria que conte 6,022x10 23 partícules. Exemples: 1 mol d H 2 = 6,022x10 23 molècules d H 2 1 mol de plata (Ag) = 6,022x10 23 àtoms de plata 1 mol d ions Na + = 6,022x10 23 ions Na + 1 mol d electrons = 6,022x10 23 electrons 1 mol àtoms = massa atòmica (en grams) = 6,022x10 23 àtoms 1 mol molècules = massa molecular (en grams) = 6,022x10 23 molècules Exercicis 1.- Calcula en nombre de mols que hi ha en els casos següents: a) 20 g de magnesi b) 20 cm 3 d aigua ( d(h 2 O)= 1 g cm -3 ) c) molècules d aigua 2.- Calcula on hi ha més àtoms a) 10 g de Fe b) 3 g de Pb c) 18 g de Cu 3.- Calcula el nombre de molècules de glucosa, C 6 H 12 O 6, que hi ha en 27 g de glucosa. 4.- Digues el nombre d àtoms d hidrogen que hi ha en tres mols d aigua. 5.- Calcula el nombre de grams de ferro que hi ha en 6,7 x àtoms de ferro. 6.- Calcula el pes molecular del NaNO 3 (nitrat de sodi), KOH (hidròxid de sodi) i Fe 3 (PO 4 ) 2 (fosfat de ferro(ii)). 2

3 7.- Calcula el nombre de mols que hi ha en 10 g de cada una de les substàncies de l exercici anterior. 8.- Quantes molècules hi ha en dos mols de HCl? 9.- Quants grams de zirconi contenen 0,338 mols de zirconita, ZrSiO 4 (silicat de zirconi) a/ 3,08 b/ 30,08 c/ 0,620 d/62,0 e/ 6, El sulfat de bari (BaSO 4 ) és una papilla espessa que es subministra per fer radiografies d intestí. Quants grams conte una mostra de 0,568 mols de BaSO 4? a/62,4 b/ 133 c/ 77,8 d/103 e/56, L aspartano, és un substitut del sucre, i, té per formula C 14 H 18 N 2 O 5 Quina és la massa d una mostra de 1,7x10-2 mols? a/3,4 b/ 5,0 c/4,3 d/ 0,30 e/ 2, La massa d una molècula de morfina és 4,74 x g. Calcula la massa molecular de la morfina. a/299 b/321 c/242 d/ 265 e/ La massa d una molècula de vitamina B 12 és 2,24 x g. Calcula la massa molecular de la vitamina. a/ 1,00 x10 4 b/1,00 x 10 3 c/ 1,35 x 10 4 d/ 2,24 x10 3 e/ 1,35 x La penicil lina G és C 16 H 18 N 2 O 4 S. Quin és la massa en grans d una molècula? a/ 3,85 x b/ 5,55 x c/ 4,78 x d/ 2,24 x e/ 2,24 x Un ingesta superior de 90 μg de seleni (Se) pot produir una pèrdua del pel. Quants àtoms de seleni conté la mostra? a/ 6,9 x b/ 8,8 x c/ 8,8 x d/ 6,9 x e/ 6,9 x El hidrat de sulfit de sodi Na 2 SO 3 x H 2 O conté un 50% d aigua (en massa). Determineu el valor de x. a/ 8 b/4 c/6 d/7 e/10 3

4 Exemples d exàmens sobre el concepte de mol 4

5 Pasan Dioses, Mesías que son dioses, Y los sueños que son también Mesías: La tierra calla y dura. Ni Dioses, ni Mesías, ni las vanas ideas y sus rosas: las que tengo Son mías, qué más quiero? Fernando Pessoa Alumne/a Curs 1.- Calcula la massa en grams d un mol de: a) carbonat de sodi, Na 2 CO 3 b) sulfat de potassi, K 2 SO 4 c) Benzè, C 6 H Calcula la massa molar ( massa d un mol) de 6,02x10 23 àtoms de níquel i la de 6,02x10 23 molècules de propà C 3 H Completa la frase: Un mol de molècules d amoníac, NH 3, té una massa de... i conté... molècules de NH Quantes vegades la massa de 6,02x10 23 àtoms de plata és més gran que la del mateix nombre d àtoms d hidrogen? 5.- Un flascó de laboratori conté 200 g de carbonat de potassi, K 2 CO 3,. Calcula la quantitat (nombre de mols) de carbonat de potassi que hi ha al flascó. 6.- Una gota d aigua a 4ºC, té un volum de 0,05 cm 3. a) Quantes molècules d aigua hi ha a la gota? b) Calcula quants àtoms formen les molècules existents a la gota d aigua. Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 kg/ l 7.- Calcula la massa, expressada en grams, d una molècula de sucre, C 12 H 22 O Calcula quin volum ocuparan molècules de CO 2 si estan sotmeses a una pressió de 10 5 Pa i la seva temperatura és de 0ºC. 9.- Un recipient conté 10 l de diòxid de carboni (CO 2 ) mesurat a la pressió estàndard i t=0ºc. Calcula: a) La quantitat de gas (nombre de mols). b) La massa del gas. c) El nombre de molècules de gas Calcula quin és el volum ocupat per: a) 10 mols d oxigen, (O 2 ) (gas) a 10 5 Pa i 0ºC. b) 10 mols d aigua a 4ºC. 5

6 RESOLUCIÓ 1.- Calcula la massa en grams d un mol de: a) carbonat de sodi, Na 2 CO 3 Mr(Na 2 CO 3 ) = 23 x2 + 12x1 + 16x3 = mol de (Na 2 CO 3 ) = 106 g b) sulfat de potassi, K 2 SO 4 Mr(K 2 SO 4 ) = 39x2 + 32x1 + 16x 4 = mol de (K 2 SO 4 ) = 174 g c) Benzè, C 6 H 6 Mr(C 6 H 6 ) = 12x6 + 1x6 = 78 1 mol de (C 6 H 6 ) = 78 g 2.- Calcula la massa molar ( massa d un mol) de 6,02x10 23 àtoms de níquel i la de 6,02x10 23 molècules de propà C 3 H 8 Mr(Ni) = 58,6 1 mol (Ni)=58,6 g Mr(C 3 H 8 ) = 3x12 + 8x1 = = 44 1 mol (C 3 H 8 ) = 44 g 3.- Completa la frase: Un mol de molècules d amoníac, NH 3, té una massa de... i conté... molècules de NH 3 Completa la frase: Un mol de molècules d amoníac, NH 3, té una massa de...17g... i conté...6,02x molècules de NH 3 Mr(NH 3 )= 14x1 + 1x3 = Quantes vegades la massa de 6,02x10 23 àtoms de plata és més gran que la del mateix nombre d àtoms d hidrogen? Mr(Ag) = 107,8 Mr(H) = 1 Mr(Ag)/ Mr(H) = 107,8/1 ; Mr(Ag) = 107,8 Mr(H) 6

7 5.- Un flascó de laboratori conté 200 g de carbonat de potassi, K 2 CO 3,. Calcula la quantitat (nombre de mols) de carbonat de potassi que hi ha al flascó. 200 g de K 2 CO 3 x 1 mol K 2 CO 3 / 138 g K 2 CO 3 = 1,4 mols Mr(K 2 CO 3 )= 2x x1 +16x3 = Una gota d aigua a 4ºC, té un volum de 0,05 cm 3. a) Quantes molècules d aigua hi ha a la gota? Mr (H 2 O) = 16x1 + 1x2 = 18 d= m/v ; m=d v = 1 g/cm 3 x 0,05 cm 3 = 0,05 g 0,05 g d H 2 O x 1 mol/ 18 g d H 2 O x 6,02x10 23 molècules/ 1 mol = 1,67 x molècules b) Calcula quants àtoms formen les molècules existents a la gota d aigua. 1,67 x molècules x 3 àtoms/ 1 molècula = 5,02 x molècula Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 kg/ l 7.- Calcula la massa, expressada en grams, d una molècula de sucre, C 12 H 22 O 11 Mr (C 12 H 22 O 11 ) = 12x x1 +11x 16 = g/mol x 1 mol/ 6,02 x molècules = 5,7 x g/molècula 8.- Calcula quin volum ocuparan molècules de CO 2 si estan sotmeses a una pressió de 10 5 Pa i la seva temperatura és de 0ºC molècules x 1 mol/6,02x10 23 molècules x 22,7 l/1 mol = 37,7 l 9.- Un recipient conté 10 l de diòxid de carboni (CO 2 ) mesurat a la pressió estàndard i t=0ºc. Calcula: a) La quantitat de gas (nombre de mols). 10 l x 1 mol/22,7 l = 0,44 mols b) La massa del gas. 0,44 mol x 44 g de CO 2 / 1 mol = 19,36 d de CO 2 Mr(CO 2 )= x2 = 44 d) El nombre de molècules de gas. 0,44 mol x 6,02 x molècules / 1 mol = 2,6 x molècules 7

8 10.- Calcula quin és el volum ocupat per: a) 10 mols d oxigen, (O 2 ) (gas) a 10 5 Pa i 0ºC. 10 mol x 22,7 l / 1 mol = 227 l c) 10 mols d aigua a 4ºC. 10 mol H 2 O x 18 g d H 2 O / 1 mol d H 2 O x 1 cm 3 / 1 g d H 2 = = 180 cm 3 Todos los libros del mundo No te dan felicidad Pero te conducen en secreto Hacia ti mismo Herman Hesse Alumne/a Curs 1.- Calcula la massa en grams d un mol de: a) àcid sulfurós, H 2 SO 3 b) sulfat de ferro (II), FeSO 4 c) butà, C 4 H Calcula la massa de 6,02x10 23 àtoms de ferro i la de 6,02x10 23 molècules de benzè C 6 H Completa la frase: Un mol de molècules fosfat de calci, Ca 3 (PO 4 ) 2, té una massa molar de... i conté... molècules de Ca 3 (PO 4 ) Quantes vegades la massa de150 àtoms d or és més gran que la del mateix nombre d àtoms de plata? 5.- Un flascó de laboratori conté 200 g de carbonat de calci, CaCO 3. Calcula la quantitat (nombre de mols) de carbonat de calci que hi ha al flascó. 6.- Una gota d aigua a 4ºC, té un volum de 5x10-5 dm 3. c) Quantes molècules d aigua hi ha a la gota? d) Calcula quants àtoms d oxigen formen les molècules existents a la gota d aigua. Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 kg/ l 7.- Calcula la massa, expressada en grams, d una molècula d esperit de vi, C 2 H 6 O 8.- Calcula quin volum ocuparan molècules de SO 2 si estan sotmeses a una pressió de Pa i la seva temperatura és de 0ºC. 9.- Un recipient conté 20 l de triòxid de sofre (SO 3 ) mesurat a la pressió estàndard i t=0ºc. Calcula: e) La quantitat de gas (nombre de mols). 8

9 f) La massa del gas. g) El nombre de molècules de gas Calcula quin és el volum ocupat per: c) 20 mols d hidrogen, (H 2 ) (gas) a 10 5 Pa i 0ºC. d) 30 mols d aigua a 4ºC. Masses atòmiques relatives: H: 1 ; O: 16 ; S: 32 ; Fe: 56 ; P: 31 ; Ca: 40 ; Au: 197 ; Ag: 107; C:12 RESOLUCIÓ 1.- Calcula la massa en grams d un mol de: a) àcid sulfurós, H 2 SO 3 b) sulfat de ferro (II), FeSO 4 c) butà, C 4 H 10 a) Mr (H 2 SO 3 )= 1x2 + 32x1 + 16x3 = 82 1 mol (H 2 SO 3 )= 82 g b) Mr(FeSO 4 ) = 56x1 + 32x1 + 16x4 = mol (FeSO 4 ) = 152 g c) Mr(C 4 H 10 ) = 12x4 + 1x10 = 58 1mol(C 4 H 10 ) = 58 g 2.- Calcula la massa de 6,02x10 23 àtoms de ferro i la de 6,02x10 23 molècules de benzè C 6 H 6 6,02x10 23 àtoms de Fe x 1 mol de Fe/6,02x10 23 àtoms de Fe x 56 g de Fe/1 mol de Fe = 56 g de Fe Mr(C 6 H 6 )= 12x6 + 1x6 = 78 6,02x10 23 molècules de (C 6 H 6 ) x 1 mol de (C 6 H 6 )/6,02x10 23 molècules de(c 6 H 6 ) x 78 g de (C 6 H 6 )/1 mol de (C 6 H 6 ) = 78 g de (C 6 H 6 ) 3.- Completa la frase: Un mol de molècules fosfat de calci, Ca 3 (PO 4 ) 2, té una massa molar de... i conté... molècules de Ca 3 (PO 4 ) 2. Mr(Ca 3 (PO 4 ) 2 )= 3x40 + 2x31 + 8x16 = 310 Per tant: 9

10 Un mol de molècules fosfat de calci, Ca 3 (PO 4 ) 2, té una massa molar de 310 i conté 6,02x10 23 molècules de Ca 3 (PO 4 ) Quantes vegades la massa de150 àtoms d or és més gran que la del mateix nombre d àtoms de plata? Massa(Au)/Massa(Ag) = 150x197/150x107 Massa(Au) = 197/107 Massa(Ag)= 1,8 Massa(Ag) 5.- Un flascó de laboratori conté 200 g de carbonat de calci, CaCO 3. Calcula la quantitat (nombre de mols) de carbonat de calci que hi ha al flascó. Mr(CaCO 3 ) = 1x40 + 1x12 + 3x16 = mol (CaCO 3 )= 100 g 200 g x 1 mol de CaCO 3 /100g = 2 mol de CaCO Una gota d aigua a 4ºC, té un volum de 5x10-5 dm 3. Càlculs previs: d= 1 kg/l = 1 g/cm 3 Mr(H 2 O)= 1x2 + 16x1 = 18 ; 1 mol H 2 O = 18 g 5x10-5 dm 3 x 10 3 cm 3 /1 dm 3 = 5x10-2 cm 3 d=m/v ; m=dxv= 1 g/cm 3 x 5x10-2 cm 3 = 5x10-2 g a) Quantes molècules d aigua hi ha a la gota? 5x10-2 g x 1 mol H 2 O / 18 g x 6,02x10 23 molècules/1 mol d H 2 O = 1,67 x molècules d H 2 O b) Calcula quants àtoms d oxigen formen les molècules existents a la gota d aigua. 1,67 x molècula d H 2 O x 1 àtom d O 2 / 1 molècula d H 2 O = 1,67 x àtoms d O 2 Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 kg/ l 7.- Calcula la massa, expressada en grams, d una molècula d esperit de vi, C 2 H 6 O Mr(C 2 H 6 O) = 2x12 + 6x1 + 1x16= g/mol x 1 mol/6,02x10 23 molècules = 7,6 x g/molècula 8.- Calcula quin volum ocuparan molècules de SO 2 si estan sotmeses a una pressió de Pa i la seva temperatura és de 0ºC. 10

11 10 25 molècules de SO 2 x 1 mol / 6,02x10 23 molècules x 22,4 litres/1 mol = 372,1 litre 9.- Un recipient conté 20 l de triòxid de sofre (SO 3 ) mesurat a la pressió estàndard i t=0ºc. Calcula: Càlculs previs: Mr(SO 3 )= 32x1 + 16x3 = 80 1 mol de SO 3 = 80 g a) La quantitat de gas (nombre de mols). 20 litres x 1 mol/22,7 litres = 0,88 mols b) La massa del gas. 0,88 mols x 80 g de SO 3 / 1 mol = 70,5 g de SO 3 c) El nombre de molècules de gas. 0,88 mols x 6,02x10 23 molècules/ 1 mol = 5,3x10 23 molècules 10.- Calcula quin és el volum ocupat per: a) 20 mols d hidrogen, (H 2 ) (gas) a 10 5 Pa i 0ºC. 20 mols x 22,7 litres/1 mol = 454 litres. b) 30 mols d aigua a 4ºC. Tenint present que: Mr(H 2 O) = 18 1 mol d H 2 O = 18 g d= 1 g/cm 3 30 mols d H 2 O x 18 g d H 2 O/1 mol d H 2 O x 1 cm 3 /1 g = 540 cm 3 d H 2 O Masses atòmiques relatives: H: 1 ; O: 16 ; S: 32 ; Fe: 56 ; P: 31 ; Ca: 40 ; Au: 197 ; Ag: 107; C:12 Llueve, y mis sentimientos, como si la lluvia los abatiese, doblan su mirada bruta hacia la tierra de la ciudad, donde corre un agua que nada alimenta, que nada lava, que nada alegra. Fernando Pessoa (Libro del desasosiego) Alumne/a Curs 1.- Calcula la massa en grams d un mol de: 11

12 a) àcid nítric, HNO 3 b) fosfat de ferro (III), FePO 4 c) propà, C 3 H Calcula la massa de 6,02x10 23 àtoms de plom i la de 6,02x10 23 molècules de hidròxid de sodi Na(OH) 3.- Completa la frase: Un mol de molècules fosfat de sodi, Na 3 PO 4, té una massa molecular relativa de... i conté... àtoms de sodi 4.- Quantes vegades la massa de15 àtoms d or és més gran que la 30 àtoms de plata? 5.- Un flascó de laboratori conté 300 g de carbonat de calci, CaCO 3. Calcula la quantitat (nombre de mols) de carbonat de calci que hi ha al flascó. 6.- Una gota d aigua a 4ºC, té un volum de 5x10-5 dm 3. e) Quants mols d aigua hi ha a la gota? f) Calcula quants àtoms de sodi formen les molècules existents a la gota d aigua. Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 kg/ l 7.- Calcula la massa, expressada en grams, d una molècula de benzè, C 6 H Calcula quin volum ocuparan molècules de SO 3 si estan sotmeses a una pressió de Pa i la seva temperatura és de 0ºC. 9.- Un recipient conté 20 l de diòxid de sofre (SO 2 ) mesurat a la pressió estàndard i t=0ºc. Calcula: h) La quantitat de gas (nombre de mols). i) La massa del gas. j) El nombre de molècules de gas Calcula quin és el volum ocupat per: e) 20 mols de clor, (Cl 2 ) (gas) a 10 5 Pa i 0ºC. f) 40 mols d aigua a 4ºC. Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 g/ cm 3 Masses atòmiques relatives: H: 1 ; O: 16 ; S: 32 ; Fe: 56 ; P: 31 ; Ca: 40 ; Au: 197 ; Ag: 107; C:12; N: 14 ; Cl:35,5 ; Na:23.; Pb:207. RESOLUCIÓ 1.- Calcula la massa en grams d un mol de: a) àcid nítric, HNO 3 b) fosfat de ferro (III), FePO 4 c) propà, C 3 H 8 Mr(HNO 3 )= 1x1 + 14x1 +16x3 = 63 1 mol (HNO 3 )= 63 g de HNO 3 Mr(FePO 4 )= 56x1 + 31x1 + 16x4= mol (FePO 4 )= 151 g de FePO 4 Mr(C 3 H 8 )= 12x3 + 1x8=44 1 mol(c 3 H 8 )= 44 g de C 3 H 8 12

13 2.- Calcula la massa de 6,02x10 23 àtoms de plom i la de 6,02x10 23 molècules de hidròxid de sodi Na(OH) 6,02x10 23 és un mol, per tan serà 207 g de Pb Mr(Na(OH)) = = 40 1 mol de Na(OH) = 40 g de Na(OH) 3.- Completa la frase: Un mol de molècules fosfat de sodi, Na 3 PO 4, té una massa molecular relativa de... i conté... àtoms de sodi Mr(Na 3 PO 4 )= 3x x1 + 16x4 = mol de Na 3 PO 4 x 6,02x10 23 molecules / 1 mol de Na 3 PO 4 x 3 àtoms de Na/1 molècula = 18,06x10 23 àtoms de Na Un mol de molècules fosfat de sodi, Na 3 PO 4, té una massa molecular relativa de i conté.. 18,06x àtoms de sodi 4.- Quantes vegades la massa de15 àtoms d or és més gran que la 30 àtoms de plata? Mr(Au)= 197 Mr(Ag)= àtoms d Au = 15x àtoms d Ag = 30x àtoms d Au /30 àtoms d Ag =15x197/30x107 = 0,92 (15 àtoms d Au)= 0,92 x (30 àtoms d Ag) 5.- Un flascó de laboratori conté 300 g de carbonat de calci, CaCO 3. Calcula la quantitat (nombre de mols) de carbonat de calci que hi ha al flascó. Mr(CaCO 3 ) = 40x1 + 12x1 + 16x3 = g de CaCO 3 x 1 mol de CaCO 3 /100 g de CaCO 3 = 3 mols de CaCO Una gota d aigua a 4ºC, té un volum de 5x10-5 dm 3. a) Quants mols d aigua hi ha a la gota? Mr(H 2 O) = 18 5x10-5 dm 3 x 1 kg/1 dm 3 x 1000 g/1 kg x 1 mol d H 2 O / 18 g d H 2 O = 2,8 x 10-3 mol d H 2 O b) Calcula quants àtoms de sodi formen les molècules existents a la gota d aigua. 2,8 x 10-3 mol d H 2 O x 6,02 x molècules d H 2 O/1 mol d H 2 O x 0 àtoms de Na/1molecula d H 2 O = 0 àtoms d Na Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 kg/ l 7.- Calcula la massa, expressada en grams, d una molècula de benzè, C 6 H 6 Mr(C 6 H 6 ) = 12x6 + 1x6 = g de C 6 H 6 / i mol de C 6 H 6 x 1 mol de C 6 H 6 / 6,02x10 23 molècules de C 6 H 6 = 1,3 x g 13

14 8.- Calcula quin volum ocuparan molècules de SO 3 si estan sotmeses a una pressió de Pa i la seva temperatura és de 0ºC molècules de SO 3 x 1 mol de SO 3 /6,02x10 23 molècules de SO 3 x 22,7 litres/ 1 mol (gas) = 37,7 litres 9.- Un recipient conté 20 l de diòxid de sofre (SO 2 ) mesurat a la pressió estàndard i t=0ºc. Calcula: a) La quantitat de gas (nombre de mols). 20 l x 1 mol / 22,7 l = 0,88 mol b) La massa del gas. Mr(SO 2 )= 32x1 + 16x2 = 64 0,88 mol x 64 g de SO 2 /1 mol de SO 2 = 56,3 g c) El nombre de molècules de gas. 0,88 mol x 6,02x10 23 molècules de SO 2 / 1 mol = 5,3x10 23 molècules de SO Calcula quin és el volum ocupat per: a) 20 mols de clor, (Cl 2 ) (gas) a 10 5 Pa i 0ºC. 20 mol de Cl 2 x 22,7 l/ 1 mol de Cl 2 = 454 litres. b) 40 mols d aigua a 4ºC. Mr(H 2 O)= 2x1 + 1x16 = mol d H 2 O x 18 g d H 2 O/ 1 mol d H 2 O x 1 cm 3 / 1 g = 720 cm 3 d H 2 O Nota: densitat de l aigua a 4ºC 1 g/ cm 3 Masses atòmiques relatives: H: 1 ; O: 16 ; S: 32 ; Fe: 56 ; P: 31 ; Ca: 40 ; Au: 197 ; Ag: 107; C:12; N: 14 ; Cl:35,5 ; Na:23.; Pb: