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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 espace simple g espace simple H indice 2 SO indice 4. espace numérateur de la fraction 1 espace m o l espace simple H indice 2 S O indice 4 au-dessus du dénominateur 98 espace simple g espace simple H indice 2 S O indice 4 fin de la fraction égal à 1 virgule 02 espace m o l s espace H indice 2 S O indice 4

c) Quantes molècules de H2SO4 hi ha?

1 virgule 02 espace mols espace simple H indice 2 SO indice 4. espace numérateur de la fraction 6 virgule 023.10 puissance 23 espace mol è c u l e s espace simple H indice 2 S O indice 4 au-dessus du dénominateur 1 espace m o l espace espace simple H indice 2 S O indice 4 fin de la fraction égal à 6 virgule 14.10 puissance 23 espace m o l è c u l e s espace H indice 2 S O indice 4

d) Quants àtoms de cada element (hidrogen, sofre i oxigen) hi ha?6 virgule 14.10 puissance 23 espace m o l è c u l e s espace H indice 2 S O indice 4. espace numérateur de la fraction 2 espace àtoms espace simple H au-dessus du dénominateur 1 espace molècula espace simple H indice 2 SO indice 4 fin de la fraction égal à 12 virgule 28.10 puissance 23 espace àtoms espace simple H égal à espace 1 virgule 2.10 puissance 24 espace fin de l'exposant àtoms espace simple H 6 virgule 14.10 puissance 23 espace m o l è c u l e s espace H indice 2 S O indice 4. espace numérateur de la fraction 1 espace àtoms espace S au-dessus du dénominateur 1 espace m o l è c u l a espace H indice 2 S O indice 4 fin de la fraction égal à 6 virgule 14.10 puissance 23 espace àtoms espace simple S 6 virgule 14.10 puissance 23 espace simple m simple o simple l simple è simple c simple u simple l simple e simple s espace simple H indice 2 simple S simple O indice 4. espace numérateur de la fraction 4 espace simple à simple t simple o simple m simple s espace simple O au-dessus du dénominateur 1 espace simple m simple o simple l simple è simple c simple u simple l simple a espace simple H indice 2 simple S simple O indice 4 fin de la fraction égal à 2 virgule 46.10 puissance 24 espace àtoms espace simple 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 espace simple g espace simple d ’ urea espace parenthèse gauche simple H indice 2 NCONH indice 2 parenthèse droite espace fois espace numérateur de la fraction 1 espace mol espace simple H indice 2 NCONH indice 2 au-dessus du dénominateur 60 simple g espace simple H indice 2 NCONH indice 2 fin de la fraction espace égal à 2 virgule 5 espace mols espace simple H indice 2 NCONH indice 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 virgule 5 espace mols espace simple d ’ urea espace parenthèse gauche simple H indice 2 NCONH indice 2 parenthèse droite espace fois espace numérateur de la fraction 6 virgule 02 espace fois espace 10 puissance 23 espace molècules espace simple d apostrophe simple H indice 2 NCONH indice 2 au-dessus du dénominateur 1 espace mol espace simple H indice 2 NCONH indice 2 fin de la fraction espace égal à 15 virgule 05 espace fois espace 10 puissance 23 espace molècules espace simple H indice 2 NCONH indice 2 espace égal à espace 1 virgule 51 espace fois espace 10 puissance 24 espace molècules espace simple H indice 2 NCONH indice 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 virgule 51 fois 10 puissance 24 espace molècules espace simple H indice 2 NCONH indice 2 espace fois espace numérateur de la fraction 4 espace àtoms espace simple H espace au-dessus du dénominateur espace 1 espace molècula espace espace simple H indice 2 NCONH indice 2 fin de la fraction espace égal à 6 virgule 04 fois 10 puissance 24 espace àtoms espace simple H 1 virgule 51 fois 10 puissance 24 espace molècules espace simple H indice 2 NCONH indice 2 espace fois espace numérateur de la fraction 2 espace àtoms espace simple N espace au-dessus du dénominateur espace 1 espace molècula espace espace simple H indice 2 NCONH indice 2 fin de la fraction espace égal à 3 virgule 02 fois 10 puissance 24 espace espace àtoms espace simple N 1 virgule 51 fois 10 puissance 24 espace molècules espace simple H indice 2 NCONH indice 2 espace fois espace numérateur de la fraction 1 espace àtom espace simple C au-dessus du dénominateur espace 1 espace molècula espace espace simple H indice 2 NCONH indice 2 fin de la fraction espace égal à 1 virgule 51 fois 10 puissance 24 espace àtoms espace simple C 1 virgule 51 fois 10 puissance 24 espace molècules espace simple H indice 2 NCONH indice 2 espace fois espace numérateur de la fraction 1 espace àtom espace 0 au-dessus du dénominateur espace 1 espace molècula espace espace simple H indice 2 NCONH indice 2 fin de la fraction espace égal à 1 virgule 51 fois 10 puissance 24 espace àtoms espace simple 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 

numérateur de la fraction début de style affichage 0 virgule 789 espace simple g fin de style au-dessus du dénominateur cm au cube fin de la fraction espace fois espace numérateur de la fraction 1 espace kg au-dessus du dénominateur 10 au cube simple g fin de la fraction espace fois espace numérateur de la fraction 10 au cube cm au cube au-dessus du dénominateur 1 dm au cube fin de la fraction espace égal à espace 0 virgule 789 espace kg divisé par dm au cube espace égal à espace 0 virgule 789 espace kg divisé par simple L numérateur de la fraction début de style affichage 0 virgule 789 espace simple g fin de style au-dessus du dénominateur cm au cube fin de la fraction espace fois espace numérateur de la fraction 1 espace kg au-dessus du dénominateur 10 au cube simple g fin de la fraction espace fois espace numérateur de la fraction 10 puissance 6 cm au cube au-dessus du dénominateur 1 simple m au cube fin de la fraction espace égal à espace 789 espace kg divisé par simple m au cube espace

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 espace égal à massa sur volum point-virgule espace volum espace égal à masa sur densitat ; 


Volum espace molar espace égal à numérateur de la fraction massa espace molar au-dessus du dénominateur densitat fin de la fraction égal à numérateur de la fraction espace 46 espace simple g divisé par mol au-dessus du dénominateur 0 virgule 789 espace simple g divisé par cm au cube fin de la fraction espace égal à 58 virgule 30 espace cm au cube divisé par 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 virgule 4 espace mols espace de espace CH indice 3 CH indice 2 OH espace fois espace numérateur de la fraction 46 espace simple g espace CH indice 3 CH indice 2 OH au-dessus du dénominateur 1 espace mol espace CH indice 3 CH indice 2 OH fin de la fraction espace égal à espace espace espace 18 virgule 4 espace simple g espace CH indice 3 CH indice 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 virgule 4 espace mols espace de espace CH indice 3 CH indice 2 OH espace fois espace numérateur de la fraction 58 virgule 30 espace cm au cube espace de espace CH indice 3 CH indice 2 OH au-dessus du dénominateur 1 espace mol espace de espace CH indice 3 CH indice 2 OH fin de la fraction espace égal à espace espace 23 virgule 32 espace cm au cube espace de espace CH indice 3 CH indice 2 OH






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