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2. La matèria: estructura i estats (II)


L'àcid sulfúric és un àcid fort i dipròtic, molt corrosiu, i la fórmula del qual és: H2SO4 . És un líquid incolor i viscós, que es congela a 10,4°C i té una densitat d’1,84 g/cm3.  És soluble en l’aigua en totes les proporcions, i el procés de dissolució va acompanyat d’un gran despreniment de calor.

Tenim 100 g d’àcid sulfúric (H2SO4). Calculeu:

a) La massa molar de l’àcid sulfúric

b) Quants mols d’àcid sulfúric hi ha?

c) Quantes molècules de H2SO4 hi ha?

d) Quants àtoms de cada element (hidrogen, sofre i oxigen) hi ha?

L'àcid sulfúric és un àcid fort i dipròtic, molt corrosiu, i la fórmula del qual és: H2SO4 . És un líquid incolor i viscós, que es congela a 10,4°C i té una densitat d’1,84 g/cm3.  És soluble en l’aigua en totes les proporcions, i el procés de dissolució va acompanyat d’un gran despreniment de calor.

Tenim 100 g d’àcid sulfúric (H2SO4). Calculeu:

a) La massa molar de l’àcid sulfúric

M(H2SO4) = 2·H + 1·S + 4·O = 1·2 + 1·32 + 4·16 = 98 g/mol

b) Quants mols d’àcid sulfúric hi ha?

 100 Leerzeichen gerade g Leerzeichen gerade H unterer Index 2 SO unterer Index 4. Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen m o l Leerzeichen gerade H unterer Index 2 S O unterer Index 4 geteilt durch Nenner 98 Leerzeichen gerade g Leerzeichen gerade H unterer Index 2 S O unterer Index 4 Bruchergebnis gleich 1 Komma 02 Leerzeichen m o l s Leerzeichen H unterer Index 2 S O unterer Index 4

c) Quantes molècules de H2SO4 hi ha?

1 Komma 02 Leerzeichen mols Leerzeichen gerade H unterer Index 2 SO unterer Index 4. Leerzeichen Zähler 6 Komma 023.10 hoch 23 Leerzeichen mol è c u l e s Leerzeichen gerade H unterer Index 2 S O unterer Index 4 geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen m o l Leerzeichen Leerzeichen gerade H unterer Index 2 S O unterer Index 4 Bruchergebnis gleich 6 Komma 14.10 hoch 23 Leerzeichen m o l è c u l e s Leerzeichen H unterer Index 2 S O unterer Index 4

d) Quants àtoms de cada element (hidrogen, sofre i oxigen) hi ha?6 Komma 14.10 hoch 23 Leerzeichen m o l è c u l e s Leerzeichen H unterer Index 2 S O unterer Index 4. Leerzeichen Zähler 2 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade H geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen molècula Leerzeichen gerade H unterer Index 2 SO unterer Index 4 Bruchergebnis gleich 12 Komma 28.10 hoch 23 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade H gleich Leerzeichen 1 Komma 2.10 hoch 24 Leerzeichen Endexponent àtoms Leerzeichen gerade H 6 Komma 14.10 hoch 23 Leerzeichen m o l è c u l e s Leerzeichen H unterer Index 2 S O unterer Index 4. Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen àtoms Leerzeichen S geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen m o l è c u l a Leerzeichen H unterer Index 2 S O unterer Index 4 Bruchergebnis gleich 6 Komma 14.10 hoch 23 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade S 6 Komma 14.10 hoch 23 Leerzeichen gerade m gerade o gerade l gerade è gerade c gerade u gerade l gerade e gerade s Leerzeichen gerade H unterer Index 2 gerade S gerade O unterer Index 4. Leerzeichen Zähler 4 Leerzeichen gerade à gerade t gerade o gerade m gerade s Leerzeichen gerade O geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen gerade m gerade o gerade l gerade è gerade c gerade u gerade l gerade a Leerzeichen gerade H unterer Index 2 gerade S gerade O unterer Index 4 Bruchergebnis gleich 2 Komma 46.10 hoch 24 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade O



Justifiqueu d'acord amb la teoria cineticomolecular, els fets experimentals següents: 

a) Els sòlids tenen un volum fix.

 b) Els líquids i els gasos flueixen amb facilitat.

Justifiqueu d'acord amb la teoria cineticomolecular, els fets experimentals següents: 

a) Els sòlids tenen un volum fix.

Segons la teoria cinèticomolecular els sòlids tenen les partícules molts juntes en una xarxa cristallina i amb forces d'atracció molt fortes que fa que en poc espai hi hagi una quantitat elevada de partícules, essent molt difícil que les partícules canvien de posició , i per tant, tenint un volum fix.

 b) Els líquids i els gasos flueixen amb facilitat

Les forces d'atracció entre les partícules dels líquids són febles i entre les dels gasos són pràcticament nul·les. És per això que líquids i gasos no tenen una forma fixa, sinó que es  flueixen prenent la forma del recipient que les conté. 



 La urea (H2NCONH2) és una substància que alguns organismes vius sintetitzen per eliminar l'excés d'amoníac del cos.

Si tenim 150 g d'urea,

Calculeu:

a)  La massa molar de l'urea.

b)  Quants mols d’urea tenim?

c)  Quantes molècules d'urea hi ha en els 150 g ?

d) Quants àtoms de cada element (hidrogen, nitrogen, carboni i oxigen) hi ha en els 150 g d'urea?

Dades: 

Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; N = 14,0; O = 16,0.

Nombre d'Avogadro = NA = 6,02 × 1023


 La urea (H2NCONH2) és una substància que alguns organismes vius sintetitzen per eliminar l'excés d'amoníac del cos.

Si tenim 150 g d'urea,

Calculeu:

a)  La massa molar de l'urea.

Obtenim la massa molar sumant les masses atòmiques relatives dels seus elements, multiplicades pel nombre d'àtoms de cada element.

La massa molar es simbolitza per M, correspon a la massa d'1 mol i s'expressa en g/mol.


M (H2NCONH2) = 4·H + 2·N + 1·O + 1·C = 4·1 + 2·14 + 1·16 + 1 · 12 = 60 g/mol


b)  Quants mols d’urea tenim?

Per calcular els mols d'urea, dividim els grams d'urea pels grams d'un mol d'urea.


150 Leerzeichen gerade g Leerzeichen gerade d ’ urea Leerzeichen linke klammer gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 rechte klammer Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen mol Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 geteilt durch Nenner 60 gerade g Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Bruchergebnis Leerzeichen gleich 2 Komma 5 Leerzeichen mols Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2


c)  Quantes molècules d'urea hi ha en els 150 g ?

Per passar de mols a molècules cal multiplicar pel Nombre d'Avogadro. Segons Avogadro, un mol (d'àtoms, de molècules...) sempre conté 6,02 · 1023 partícules (àtoms, molècules...). 


2 Komma 5 Leerzeichen mols Leerzeichen gerade d ’ urea Leerzeichen linke klammer gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 rechte klammer Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 6 Komma 02 Leerzeichen mal Leerzeichen 10 hoch 23 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade d apostroph gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen mol Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Bruchergebnis Leerzeichen gleich 15 Komma 05 Leerzeichen mal Leerzeichen 10 hoch 23 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Leerzeichen gleich Leerzeichen 1 Komma 51 Leerzeichen mal Leerzeichen 10 hoch 24 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2

d) Quants àtoms de cada element (hidrogen, nitrogen, carboni i oxigen) hi ha en els 150 g d'urea?

Per saber el nombre d'àtoms de cada element, cal multiplicar el nombre de molècules d'urea pel nombre d'àtoms de cada element que conté una molècula.

1 Komma 51 mal 10 hoch 24 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 4 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade H Leerzeichen geteilt durch Nenner Leerzeichen 1 Leerzeichen molècula Leerzeichen Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Bruchergebnis Leerzeichen gleich 6 Komma 04 mal 10 hoch 24 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade H 1 Komma 51 mal 10 hoch 24 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 2 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade N Leerzeichen geteilt durch Nenner Leerzeichen 1 Leerzeichen molècula Leerzeichen Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Bruchergebnis Leerzeichen gleich 3 Komma 02 mal 10 hoch 24 Leerzeichen Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade N 1 Komma 51 mal 10 hoch 24 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen àtom Leerzeichen gerade C geteilt durch Nenner Leerzeichen 1 Leerzeichen molècula Leerzeichen Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Bruchergebnis Leerzeichen gleich 1 Komma 51 mal 10 hoch 24 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade C 1 Komma 51 mal 10 hoch 24 Leerzeichen molècules Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen àtom Leerzeichen 0 geteilt durch Nenner Leerzeichen 1 Leerzeichen molècula Leerzeichen Leerzeichen gerade H unterer Index 2 NCONH unterer Index 2 Bruchergebnis Leerzeichen gleich 1 Komma 51 mal 10 hoch 24 Leerzeichen àtoms Leerzeichen gerade O

Dades: 

Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; N = 14,0; O = 16,0.

Nombre d'Avogadro = NA = 6,02 × 1023

  


En una pràctica de laboratori, utilitzem un fogó d'alcohol per escalfar l'aigua d'un vas de precipitats. L'alcohol que conté el fogó és l'etanol (CH3CH2OH), el qual és un líquid amb una densitat de 0,789 g/cm3. 

Es demana que calculeu:

a) Quina és la densitat de l'etanol en kg/dm3 o kg/L ? i en kg/m3?

b)  La massa molar de l’etanol.

c) El volum molar de l’etanol. 

d)  La massa d'etanol que conté 0,4 mols d'etanol.

e)  El volum d'etanol que conté 0,4 mols d'etanol.


En una pràctica de laboratori, utilitzem un fogó d'alcohol per escalfar l'aigua d'un vas de precipitats. L'alcohol que conté el fogó és l'etanol (CH3CH2OH), el qual és un líquid amb una densitat de 0,789 g/cm3. 

Es demana que calculeu:

a) Quina és la densitat de l'etanol en kg/dm3 o kg/L ? i en kg/m3?

Cal tenir en compte que 1kg = 103 g i que 103 

Zähler Anfang Anzeige Stil 0 Komma 789 Leerzeichen gerade g Ende Stil geteilt durch Nenner cm hoch drei Bruchergebnis Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen kg geteilt durch Nenner 10 hoch drei gerade g Bruchergebnis Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 10 hoch drei cm hoch drei geteilt durch Nenner 1 dm hoch drei Bruchergebnis Leerzeichen gleich Leerzeichen 0 Komma 789 Leerzeichen kg dividiert durch dm hoch drei Leerzeichen gleich Leerzeichen 0 Komma 789 Leerzeichen kg dividiert durch gerade L Zähler Anfang Anzeige Stil 0 Komma 789 Leerzeichen gerade g Ende Stil geteilt durch Nenner cm hoch drei Bruchergebnis Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 1 Leerzeichen kg geteilt durch Nenner 10 hoch drei gerade g Bruchergebnis Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 10 hoch 6 cm hoch drei geteilt durch Nenner 1 gerade m hoch drei Bruchergebnis Leerzeichen gleich Leerzeichen 789 Leerzeichen kg dividiert durch gerade m hoch drei Leerzeichen

b)  La massa molar de l’etanol.

Obtenim la massa molar sumant les masses atòmiques relatives dels seus elements, multiplicades pel nombre d'àtoms de cada element.

La massa molar es simbolitza per M, correspon a la massa d'1 mol i s'expressa en g/mol.


 M (CH3CH2OH) = 6·H + 2·C + 1·O = 6·1 + 2·12 + 1·16 = 46 g/mol


c) El volum molar de l’etanol. 

Ens demana el volum d'1 mol d'etanol.

És important tenir sempre present que la densitat d'una substància és la relació entre la seva massa i el seu volum.

densitat Leerzeichen gleich massa geteilt durch volum Semikolon Leerzeichen volum Leerzeichen gleich masa geteilt durch densitat ; 


Volum Leerzeichen molar Leerzeichen gleich Zähler massa Leerzeichen molar geteilt durch Nenner densitat Bruchergebnis gleich Zähler Leerzeichen 46 Leerzeichen gerade g dividiert durch mol geteilt durch Nenner 0 Komma 789 Leerzeichen gerade g dividiert durch cm hoch drei Bruchergebnis Leerzeichen gleich 58 Komma 30 Leerzeichen cm hoch drei dividiert durch mol


d)  La massa d'etanol que conté 0,4 mols d'etanol.

Passem els mols a grams multiplicant els mols per la massa d'un mol o massa molar.

0 Komma 4 Leerzeichen mols Leerzeichen de Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 46 Leerzeichen gerade g Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen mol Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH Bruchergebnis Leerzeichen gleich Leerzeichen Leerzeichen Leerzeichen 18 Komma 4 Leerzeichen gerade g Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH

 e)  El volum d'etanol que conté 0,4 mols d'etanol.

En l'apartat b) hem calculat el volum d'1 mol d'etanol o volum molar de l'etanol. 

Ara calcularem el volum de 0,4 mols d'etanol multiplicant pel volum d'1 mol:

0 Komma 4 Leerzeichen mols Leerzeichen de Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH Leerzeichen mal Leerzeichen Zähler 58 Komma 30 Leerzeichen cm hoch drei Leerzeichen de Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH geteilt durch Nenner 1 Leerzeichen mol Leerzeichen de Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH Bruchergebnis Leerzeichen gleich Leerzeichen Leerzeichen 23 Komma 32 Leerzeichen cm hoch drei Leerzeichen de Leerzeichen CH unterer Index 3 CH unterer Index 2 OH






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