SOLUCIONES 1. Calcula los porcentajes en peso de un compuesto, si 120 g de éste contiene 3 gramos de hidrógeno, 39 gramos de azúfre y 78 gramos de oxigeno. Solución: Para hallar los % en peso del compuesto se puede realizar una regla de tres simple o aplicar la fórmula directamente. Regla de tres simple:1 120 g del compuesto es el 100%. 3 g de hidrógeno, cuánto es en porcentaje. 39 g de azúfre, cuánto es en porcentaje. 78 g de oxígeno, cuánto es en porcentaje. 120 g del compuesto ---------- 100% del compuesto 3 g de hidrógeno ---------- X X = 3 g de hidrógeno 100% / 120 g del compuesto X = 2,5% Es decir, que: 3 g de hidrógeno, equivale al 2,5% del compuesto. 39 g de azúfre, equivale al 32,5% del compuesto. 78 g de oxígeno, equivale al 65% del compuesto. La suma de los porcentajes de los elementos debe dar 100%: 2,5% + 32,5% + 65% = 100% Aplicando la fórmula: % X = peso de X / peso del compuesto 100 % H = 3 g H / 120 g del compuesto 100 % H = 2,5 Así con cada elemento. 2. Calcula los porcentajes de los siguientes compuestos: Fe 2 O 3, CaCO 3 y AlCl 3 Primero hay que hallar el peso molecular de cada compuesto, lo que representaría el 100%, y luego hallar el % de cada elemento que conforma el compuesto. Fe 2 O 3
Peso atómico del Fe = 55,84 Peso atómico del O = 16 Fe = 55,84 2 = 111,68 g O = 16 3 = 48 g Peso molecular del Fe 2 O 3 = 159,68 g 159,68 g de Fe 2 O 3 ----------- 100% 111,68 g de Fe --------- X X = 111,68 g de Fe 100% / 159,68 g de Fe 2 O 3 X = 69,93% aproximo a 70% 159,68 g de Fe 2 O 3 ----------- 100% 48 g de O --------- X X = 48 g de O 100% / 159,68 g de Fe 2 O 3 X = 30% Para probar: % Fe + % O = 100% 70% + 30% = 100% CaCO 3 Solución: % Ca = 40,04% aproximo a 40%; % C = 11,99% aproximo a 12%; % O = 47,9% aproximo a 48%; AlCl 3 Solución: % Al = 20,23% aproximo a 20%; % Cl = 79,76% aproximo a 80%. 3. Un compuesto analizado químicamente contiene 46.90% de silicio (Si) y 53.10% de oxigeno (O). Cuál es su fórmula mínima? Solución Se convierte la composición porcentual a gramos. Como la composición porcentual indica el número de gramos de cada elemento por 100 gr del compuesto, entonces en 100 gramos del
compuesto analizado tenemos: 46,90 gramos de silicio (Si) y 53.10 gramos de oxígeno (O). Es decir, que cuando decimos 53.10% de oxígeno indica que hay 53,10 gramos de oxígeno en 100 gramos del compuesto. Luego se transforma los gramos de cada elemento en moles de átomos aplicando la fórmula: n significa número de moles n X = peso de X en el compuesto peso atómico de X n Si = 46,90 g de Si 28,08 g/mol de Si n Si = 1,67mol de Si n O = 53,10 g de O 32 g/mol de Si n O = 1,65mol de Si Nota: El peso de un átomo de oxígeno es 16, sin embargo el peso de una mol de oxígeno es 32 g, porque el oxígeno se encuentra en la naturaleza formando una molécula con otro átomo de oxígeno, es decir, así O 2 y no así O. Para determinar el número relativo de moles dividimos cada uno de estos valores por el más pequeño de ellos, para este caso sería 1,65. Número relativo de moles de Si = 1,67 1,65 = 1,01 Número relativo de moles de O = 1,65 1,65 = 1 Al realizar las divisiones nos queda: Si = 1; O = 1 Estos números son subíndices en la fórmula del compuesto. Por consiguiente la fórmula mínima o empírica es SiO. 4. En una reacción química se combinan 10.43 g de calcio, 6.25 g de carbono y 16.65 g de oxígeno. Determine su fórmula mínima. Solución: la fórmula mínima o empírica da como resultado Ca 1 C 2 O 4, el compuesto corresponde a una sal (anión + catión, tema a tratar en la siguiente unidad), en donde el Ca corresponde al catión (ion con carga positiva) y el C 2 O 4 al anión (ion con carga negativa), si se simplifica el anión del compuesto la fórmula empírica queda así CaCO 2. 5. Dos hidrocarburos tienen la misma fórmula mínima de CH, uno de ellos posee, masa molecular igual a 26.04 g/mol y el otro 52.07 g/mol. Determina sus fórmulas moleculares. Solución: Para hallar la fórmula molecular se utilizan dos fórmulas: una para hallar el multiplo m de la fórmula mínima y la otra para hallar la fórmula molecular.
m = masa molecular masa de la fórmula mínima Fórmula molecular = m (fórmula mínima) Masa de la formula mínima (CH) es 13: C = 12 y H = 1; 12+1=13 Masa molecular hidrocarburo 1 = 26.04 g/mol Masa molecular hidrocarburo 2 = 52.07 g/mol m1 = 26,04 g/mol 13 g/mol = 2 m2 = 52.07 g/mol 13 g/mol = 4 Formula molecular 1 = 2(CH) = C 2 H 2 Formula molecular 2 = 4(CH) = C 4 H 4 6. En base a la siguiente tabla indicar que tipo de enlace se presenta en las siguientes moléculas: I-I Para el enlace I-I tiene electronegatividad igual a 2.4. La diferencia de electronegatividad es igual. I-I = 2.4-2.4 = 0; el porcentaje de carácter iónico es el mínimo, luego el enlace es covalente y como la diferencia en cero, el enlace es no polar. a. Utiliza el mismo procedimiento e indica el tipo de enlace que presenta en los siguientes compuestos: NaF enlace iónico HCl enlace covalente polar O 2 enlace covalente no polar CH 4 enlace covalente no polar BeCl 2 enlace covalente polar MgO enlace covalente polar NaCl enlace iónico De la pregunta 7 a la 15 encuentra las respuestas en las lecciones de la unidad 3. 16. De los siguientes compuestos, determinar el estado de oxidación del elemento subrayado. H 2 SO 3 +4 MgCl 2 +2 HNO 2 +3 CO 2 +4 AlCl 3 +3 PbO 2 +4
HCO 3 +4