TEORÍA ATÓMICA DE DALTON. CONCEPTO DE MOL 1 ¿Cómo

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON. CONCEPTO DE MOL
1
¿Cómo explica Dalton la ley de conservación de la masa?
Según Dalton, en una reacción química, los átomos no se crean ni se destruyen, sino que se redistribuyen
formando compuestos distintos. Así, los átomos que existen antes y después de una reacción química son
exactamente los mismos.
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Si los pesos atómicos del carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H) son 12, 16 y 1 u/átomo respectivamente,
calcula los pesos moleculares, y la masa de 1 mol, de los siguientes compuestos: CO2; C4H10 y C2H6O2.
CO2: peso molecular = 12 · 2 + 16 · 2 = 44 u: peso de 1 mol = 44 g
C4H10: peso molecular = 12 · 4 + 1 · 10 = 58 u: peso de 1 mol = 58 g
C2H6O2: peso molecular = 12 · 2 + 1 · 6 + 16 · 2 = 62 u: peso de 1 mol = 62 g
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Si los pesos atómicos del carbono (C), oxígeno (O) e hidrógeno (H) son 12, 16 y 1 u respectivamente,
calcula los pesos moleculares, y la masa de 1 mol, de los siguientes compuestos: etanodiol (C 2H6O2);
etanal (C2H4O) y ácido etanoico (C2H4O2).
C2H6O2: peso molecular = 12 · 2 + 1 · 6 + 16 · 2 = 62 u: peso de 1 mol = 62 g
C2H4O: peso molecular = 12 · 2 + 1 · 4 + 16 · 1 = 44 u: peso de 1 mol = 44 g
C2H4O2: peso molecular = 12 · 2 + 1 · 4 + 16 · 2 = 60 u: peso de 1 mol = 60 g
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Calcula el número de moléculas que hay en 0,25 moles de gas hidrógeno.
 0,25  6,02  1023  1,5  1023 .
nº de moléculas = nº moles · NA =
5
moléculas
¿Qué tendrá más masa, 2 · 1020 átomos de oxígeno, o 1 · 1020 átomos de azufre?
La masa atómica del oxígeno (O) es 16 u, la mitad que el del azufre (S), que es de 32 u. Como la cantidad de
átomos de O es el doble que la de átomos de S, dichas cantidades tendrán la misma masa.
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Sabiendo que para formarse 2 litros de amoniaco (NH 3) se necesitan 1 litro de nitrógeno (N2) y 3 litros de
hidrógeno (H2), calcula la cantidad mínima de cada uno de ellos que se necesitan para formar 15 litros del
primero.
Según la ley de los volúmenes de combinación de Gay-Lussac, los volúmenes de los gases que intervienen en una
reacción química guardan una relación de números enteros sencillos. Así pues:
La relación entre N2 y NH3 será:
1 L N2
x
1L N2

 x  15 L NH3 
 7,5 L N2
2 L NH3 15 L NH3
2 L NH3
La relación entre H2 y NH3 será:
3 L H2
3 L H2
x

 x  15 L NH3 
 22,5 L H2
2 L NH3 15 L NH3
2 L NH3
7
Calcula el número de moles que hay en 15 g de ácido sulfhídrico.
Para calcular el número de moles de H2S, debemos conocer el peso molecular del mismo.
Patómico H  1u 
Siendo los pesos atómicos: 
  Pmolecular H S  1 2  32  34 u
Patómico S  32 u
Así,el número de moles será :
2
Para calcular el número de moles que hay que conocer su peso molecular.
Siendo los pesos atómico: P (H) = 1 u y P(S) = 31: P(H2S) = 1 · 2 + 32 = 34 u
mH S
15 g
n

 0,44 moles H2S
P(H2S ) 34 g/mol
2
Así el número de moles será:
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Calcula la masa de 3 moles de agua.
Conocido el número de moles, para calcular la masas de H2O, debemos conocer su peso molecular:
Siendo los pesos atómico: P (H) = 1 u y P(O) = 16: P(H2O) = 1 · 2 + 16 = 18 u
Se calcula la masa a partir del número de moles:
n
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m H 2O
P( H 2 O)
 m H 2O  n  P (H2 O)  3 mol 18 g/mol  54 g H 2 O
Calcula los moles de gas metano que habrá en 30 litros del mismo, medidos en condiciones normales.
Según Avogadro, 1 mol de cualquier gas, medido en condiciones normales ocupa 22,4 L. Así pues, manteniendo la
relación:
1mol CH4
x
1mol CH4

 x  30 L 
 1,34 mol CH4
22,4 L
30 L
22,4 L
10 Si 5· 1020 moléculas de gas hidrógeno ocupan un volumen de 25 litros, calcula el volumen que ocuparán
1,3 1019 moléculas de gas oxígeno en las mismas condiciones de presión y temperatura.
Según la hipótesis de Avogadro, volúmenes iguales de gases distintos, medidos en las mismas condiciones de
presión y temperatura, contienen igual número de moléculas. Por tanto; si 5·10 20 moléculas de H2 ocupan 25 litros,
el mismo número de moléculas de O2, ocuparán también 25 litros. Así pues, calculamos el volumen que ocuparán
1,3·1019 moléculas de O2.:
5  1020 molec O2 1,3  1019 moec O2
1,3  1019 moec O2

 x  25 litros 
 0,65 L
25 L
x
5  1020 molec O2
11 Sabiendo que la masa atómica del oro es 196,97 g/mol, calcula cuántos átomos de oro hay en un lingote de
1 kg de masa.
1 mol de Au son 196,97 g del mismo, y contiene 6,02 · 1023 átomos. Pro tanto 1 kg = 1 000 g de Au contendrán:
6,02  1023 át Au
x
6,02  1023 át Au

 x  1000 g Au 
 3,05  1024
196,97 g Au
1000 g Au
196,97 g Au
átomos de Au
12 Calcula el número de moles y de átomos de helio que hay en un globo que contiene 20 g de dicho gas. Si el
globo está sometido a una presión de 1 atm y una temperatura de 0 ºC, ¿qué volumen ocupará?
Para calcular el número de moles de He, debemos conocer su peso molecular: PM (He) = 4,003 u
m He
20 g
n

 4,99 mol He
PM (He ) 4,003 g/mol
Así el número de moles será: moles de He:
Puesto que NA indica el nº de moléculas en cada mol:
Nº de moléculas = nº de moles · NA = 4,99 · 6,02 · 1023 = 3 · 1024 moléculas
A p = 1 atm y T = 0 ºC, 1 mol ocupa 22,4 L. Así pues:
1 mol He 4,99 mol He
4,99 mol He

 x  22,4 L 
 111,77 L
22,4 L
x
1 mol He
13 Calcula el número de moles y de moléculas de hidrógeno (H 2) que hay en una botella que contiene 6 g del
mismo. Si la botella está sometida a una presión de 1 atm y una temperatura de 0 ºC, ¿qué volumen
ocupará?
Para calcular el número de moles de H2, debemos conocer su peso molecular: PM (H2) = 2 · 1 = 2 u
n
mH
2
PM (H2 )

6g
 3 mol H2
2 g/mol
Así el número de moles será: moles de H2:
Puesto que NA indica el nº de moléculas en cada mol:
Nº de moléculas = nº de moles · NA = 3 · 6,02 · 1023 = 1,8 · 1024 moléculas
A p = 1 atm y T = 0 ºC, 1 mol ocupa 22,4 L. Así pues:
1 mol H2 3 mol H2
3 mol H2

 x  22,4 L 
 67,2 L
22,4 L
x
1 mol H2
14 ¿En cuál de las siguientes cantidades hay mayor número de átomos: en 12 g de plata o en 18 g de platino?
PAg  107,87 u



P Pt  195,09 u
Conocidos los pesos atómicos:
m Ag

12 g

 0,11 mol Ag
n Ag 
P
107,87
g/mol

Ag

18 g
n  mPt 
 0,09 mol Pt
 Pt
P
195,09
g/mol
Pt

Calculamos los moles de cada:
El que tenga mayor número de moles tendrá más átomos: nº átomos de Ag > nº de átomos de Pt
15 Calcula el peso molecular de un gas sabiendo que 8,5 g del mismo, medidos en condiciones normales de
presión y temperatura, ocupan un volumen de 12 litros.
Según Avogadro, 1 mol de cualquier gas, medido en condiciones normales, ocupa un volumen de 22,4 litros. Así
pues, manteniendo la relación:
1mol
x
1mo

 x  12 L 
 0,53 mol
22,4L 12L
22,4L
mg
mg
8,5 g
ng 
 PM g 

 16,03 g/mol
PM g
ng 0,53 mos
16 ¿En cuál de los siguientes casos hay mayor número de átomos: 200 g de agua ; 3·10 25 moléculas de
dióxido de azufre o 10 moles de monóxido de carbono?
(peso atómico (H) = 1 u; peso atómico (S) = 32 u; peso atómico (O) = 16 u; peso atómico (C) = 12 u)
- Para el agua:
Calculamos el peso molecular del H2O: PM (H2O) = 2 · 1 + 16 = 18 u
m
200 g
n

 11,11 mol
PM 18 g/mol
Calculamos el número de moles:
Calculamos el número de moléculas: nº moléculas = n · NA = 11,11 · 6,02 · 1023 = 6,68 · 1024 moléculas
Calculamos el número de átomos, sabiendo que hay tres en cada molécula:
nº átomos = 3 · nº moléculas = 3 · 6,68 · 1024 = 2 · 1025 átomos
- Para el dióxido de azufre:
Calculamos el número de átomos, sabiendo que hay tres en cada molécula:
nº átomos = 3 · nº moléculas = 3 · 3 · 1025 = 9 · 1025 átomos
- Para el monóxido de carbono:
Calculamos el número de moléculas: nº moléculas = n · NA = 10 · 6,02 · 1023 = 6,02 · 1024 moléculas
Calculamos el número de átomos, sabiendo que hay dos en cada molécula:
nº átomos = 2 · nº moléculas = 2 · 6,02 · 1024 = 1,2 · 1025 átomos
Así pues en orden por nº de átomo hay: azufre > agua > monóxido de carbono
17 En determinadas condiciones de presión y temperatura, 15 g de metano ocupan un volumen de 18 litros.
Calcula el peso molecular de un gas, A, sabiendo que 7,2 g de éste, en idénticas condiciones de presión y
temperatura, ocupan un volumen de 25 litros.
(Datos: peso atómico (H) = 1 u; peso atómico (C) = 12 u)
Calculamos el peso molecular del CH4: PM (CH4) = 12 + 1 · 4 = 16 u
m
15 g
n

 0,93 mol
PM 16 g/mol
Calculamos el número de moles:
Calculamos el número de moles que ocupan 25 litros:
0,93 mo CH4
x
0,93 mos CH4

 x  25 L 
 1,3 mol
18 L
25 L
18 L
Según la hipótesis de Avogradro, en iguales condiciones de presión y temperatura, 25 L del gas A contienen igual
número de moléculas que 25 L de CH4. Por tanto tendrán también el mismo número de moles:
nCH  nA  1,3 mol A
4
nA 
mA
m
7,2 g
 PM (A)  A 
 5,5 g/mol
PM (A)
nA
1,3 mol
18 ¿Cómo explica Dalton la ley de las proporciones constantes?
Según Dalton, una muestra de un compuesto es una colección de muchas moléculas iguales. Por tanto, la
proporción en masa de los elementos en la muestra, es la misma que en una molécula individual cualquiera del
compuesto, es decir, fija.
19 Según Dalton, ¿cómo se formaría el agua a partir de hidrógeno y oxígeno?
La formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno supone la combinación íntima de átomos de éstos elementos
para formar moléculas de agua. Dalton suponía que:
1 átomo de hidrógeno (H) + 1 átomo de oxígeno (O)  1 molécula de agua (HO)