Si te tomas una lata de un refresco tipo Coca-Cola, Fanta...consumes 35 g de sacarosa (azúcar común), cuya fórmula es C12H22O11. Expresa esa cantidad de sacarosa que consumes en términos de...

a) Cantidad de sacarosa (es decir, el número de moles de moléculas de esta sustancia).

b) Moléculas de sacarosa.

c) Número de átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno.

1.1) Calcula la densidad del metano a 40ºC y 3 atm de presión. Solución: 1,87 g/L

1.2) En un recipiente se ha introducido un gas cuya densidad, a 50ºC y 2,2 atm de presión, es 6,7 g/L. Determina si se trata de dióxido de azufre, dióxido de carbono o trióxido de azufre. Solución: trióxido de azufre.

1.3) Una bombona de butano tiene una capacidad de 26 L. Cuando está llena, su masa es 12,5 kg mayor que cuando está vacía. ¿Qué presión ejercería el butano que hay en el interior si estuviese en fase gaseosa? Considera que la temperatura es de 20 ºC. Solución: 198,9 atm

1.4) Tenemos dióxido de carbono en un recipiente de 10 L a una temperatura de 70ºC y 2 atm. Calcula:

a) la cantidad de sustancia que tenemos, expresada en mol.

b) el número de moléculas de dióxido de carbono.

c) el número de átomos de oxígeno.

d) el número de moles de átomos de oxígeno.

1.5) En el laboratorio tenemos una bombona de 5 L que contiene oxígeno a 7 atm. Abrimos la bombona y dejamos que salga el gas hasta que la presión es de 1 atm. ¿Cuánto ha disminuido la masa de la bombona si la temperatura se ha mantenido constante a 20 ºC? Solución: 27,46 g

 1.6) Por su bajo punto de sublimación (-78,5 ºC) el hielo seco (dióxido de carbono sólido) o nieve carbónica sublima (pasa de sólido a gas) sin dejar residuos.

Si se coloca una pastilla de 10 g de hielo seco en un recipiente vacío que tiene un volumen de 5 L a 25 ºC, ¿Cuál será la presión en el interior del recipiente después de que se haya convertido el hielo seco en vapor?  Solución: 1,11 atm

1.7) El neumático de un coche contiene aire que se encuentra inicialmente a 10 ºC y la presión que ejerce este aire del interior es 2 atm. Calcula qué presión ejercerá el aire si la temperatura debido al rozamiento llega a 50 ºC. Solución: 2,3 atm

2.1) En una bombona de 500 mL hay un gas que ejerce una presión de 850 mm de Hg cuando se encuentra a 80ºC. ¿Hasta qué temperatura lo podremos calentar sin temor a que la presión se duplique? Solución: 430ºC

2.2) Una bombona de 3 L contiene dióxido de carbono que, a temperatura ambiente (20ºC), ejerce una presión de 2 atm. En un descuido, se la deja cerca de un fuego y su temperatura se eleva hasta 800 ºC. ¿Llegará a explotar? Ten en cuenta que, todas las bombonas pueden resistir hasta un cierto valor de presión, unas 10 atm. Solución: No llegará a explotar porque alcanza 7,32 atm.

2.3) En un recipiente de 750 mL tenemos un gas que ejerce una presión de 1,25 atm a 50 ºC. Lo conectamos a un segundo recipiente de 2 L. ¿Qué presión leeremos ahora en el manómetro si no varía la temperatura? Solución: 0,34 atm.

3.1) El aire seco es, fundamentalmente, una mezcla de nitrógeno y oxígeno cuya composición como porcentaje en masa es 75,5 % de nitrógeno y 24,3 % de oxígeno. Cierto día, la presión atmosférica es de 720 mm de Hg. ¿Qué presión ejerce el nitrógeno? Solución: 0,74 atm

3.2) En una bombona tenemos una mezcla de hidrógeno y nitrógeno. Ambos están en estado gaseoso. La concentración de la mezcla es: 50% en volumen de cada uno. Si la presión de la mezcla es de 800 mm de Hg. ¿Cuál es la presión parcial que ejerce cada gas?

3.3) En un recipiente tenemos 5 g de hidrógeno y otros 5 g de nitrógeno (ambos en estado gaseoso). La mezcla ejerce una presión de 800 mm de Hg. Calcula:

a) la presión parcial de cada componente de la mezcla. Solución: p(H2) =0,98 atm; p(N2) = 0.07 atm

b) La composición de la mezcla expresada como porcentaje en masa y como porcentaje en volumen. Solución: 

3.4) La densidad del aire seco es de 1,2929 g/L en condiciones normales. Su composición en porcentaje volumétrico es: 78% de nitrógeno, 20,946% de oxígeno, 0,934 % de argón, 0,033% de dióxido de carbono y 0,0002% de otros gases. Determina las presiones parciales de cada gas y la masa molar media del aire. Solución: p (nitrógeno)=0,781 atm; p (oxígeno)= 0,209 atm; p (argón)= 0,00033 atm; p (dióxido de carbono)= 0,00002 atm; masa molar aire= 28,96 g/mol

3.5) Una mezcla de gases tiene la siguiente composición expresada como porcentaje en volumen: 60% de cloro, 10% de neón y 30% de argón. La presión total es de 1200 mm Hg. Determina las presiones parciales de cada sustancia. Solución: p(cloro)= 0,947 atm; p (Neón)= 0,158 atm y p (Argón) = 0,474 atm.

3.6) La composición del aire en porcentajes másicos es 23% de oxígeno y 77% de nitrógeno. Calcula las presiones parciales del oxígeno y del nitrógeno en un recipiente de 125 L que, a la temperatura de 17 ºC, contiene 187,5 g de aire. Solución: p (nitrógeno)=0,981 atm; p (oxígeno)= 0,256 atm.

4.1) El acetileno es un gas que se utiliza como combustible en los sopletes de soldadura. En su composición interviene un 92,3% de carbono y un 7,7% de hidrógeno. Determina la fórmula del acetileno si, al introducir 4,15 g en una ampolla de 1,5 L a 70ºC, hay 3 atm de presión.

4.2) El compuesto orgánico más utilizado en todo el mundo, y uno de los productos más importantes de la industria química, es un hidrocarburo que contiene 85,3 % de carbono y el resto de hidrógeno. 

En estado gaseoso su densidad, a 0ºC y 1 atm, es de 1,258 g/L. 

a) Determina la fórmula empírica. Solución: CH2

b) Determina la fórmula molecular.  Solución: C2H4

Datos de masas atómicas: C: 12,01    H: 1,01

4.3) Un cierto hidrocarburo tiene un 81,82% de carbono; el resto es hidrógeno. Teniendo en cuenta que, a 273 K y 1 atm su densidad es 1,97 g/L, determina:

a) su fórmula empírica. Solución: C3H8

b) su fórmula molecular. Solución: C3H8

c) su densidad a 80ºC y 700 mm Hg de presión. Solución: 1,40 g/L

4.4) Una substancia orgánica contiene carbono, hidrógeno y oxígeno. A 250 0C y 750 mmHg, 1,65 gramos de esa substancia en forma de vapor ocupan 629 mL. Su análisis elemental es el siguiente: 63,1% de C y 8,7% de H. Calcula:

a) su fórmula empírica. Solución: C3H5O

b) su fórmula molecular. Solución: C6H10O2

4.5) La composición centesimal de un compuesto orgánico es 7,8% H, 37,2% C y 55 % Cl. Sabiendo que 2,8 g de este compuesto en un recipiente de 1, 15 L ejercen una presión de 0,93 atm cuando la temperatura es 27ºC, determina:

a) su fórmula empírica.

b) su fórmula molecular. Solución: C2H5Cl

4.6) Si un compuesto tiene de fórmula empírica C2H5N y su masa molar es 129 g/mol, determina su fórmula molecular. Solución: C6H15N3

Uno de los objetivos de la química analítica es deducir las fórmulas de sustancias a partir de la cantidad de cada elemento que se encuentra en una muestra de ella. Por ejemplo, la pirita, que se llama "el oro de los tontos" porque se parece al oro en el color y el brillo, contiene hierro y azufre. Mediante ciertas técnicas se encuentra que una muestra de pirita que tiene una masa de 29,994 g, contiene 16,032 g de azufre. Determina:

a) la masa de hierro que contiene. Solución: 13,962 g.

b) la composición centesimal de la muestra. Solución: 53,451 % de S y 46,549 % de Fe.

c) la fórmula empírica de la sustancia.

El ácido acetilsalicílico, conocido comercialmente como aspirina, es un medicamento con múltiples usos: antiinflamatorio, analgésico, antipirético, etc. Está formado por carbono, hidrógeno y oxígeno. Conociendo el porcentaje en masa de C y H: 60% de C, 4,48% de H y la masa molecular: 180 u, deduce:

a) la fórmula empírica. Solución: C9H8O4.

b) La fórmula molecular. Solución: C9H8O4.