Este documento presenta una serie de problemas de química relacionados con el cálculo de masas atómicas, porcentajes de elementos en compuestos, y cantidades de reactivos necesarios para sintetizar compuestos químicos específicos. Los problemas involucran conceptos como átomos, moléculas, masas atómicas, densidades y relaciones estequiométricas.

1. PROBLEMAS DE QUÍMICA.
Sienko.Ed.Reverté.
CapítuloI
El átomo. Gramo
20. El “vientosolar”bombardealasuperficie lunaraproximadamentecon1 1011
átomosde
hidrógenoporcm2
y segundo.¿Qué pesode hidrógenose depositaráasíen1 cm2
de superficie
lunaren 5 109
años?
5 ∗ 109𝑎ñ𝑜𝑠 ∗
365 𝑑í𝑎𝑠
1 𝑎ñ𝑜
∗
24 ℎ
1𝑑í𝑎
∗
3600 𝑠
1 ℎ
1011 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
𝑐𝑚2∗𝑠
∗
1 𝑚𝑜𝑙
6,021023𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
∗
1,00797 𝑔 𝐻
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻
= 26401.5 𝑘𝑔
21. Una gotita de mercuriodel tamañoaproximadode unafacetadel ojode una mosca,tiene
un pesode 1 10-5
g. ¿Cuántosátomosde mercuriohayendicha cantidad?
10−5 𝑔 𝐻𝑔 ∗
1𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑔
200,59 𝑔 𝐻𝑔
∗
6,02∗1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐻𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑔
= 3 ∗ 1016 + 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑠 𝐻𝑔
22. Dado que el pesoatómicodel hidrógenoes 1,00797 uma,¿Cuál seráel pesoengramosde
un átomode hidrógenopromedio?
1,00797𝑔
6,02∗1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐻
= 1,67 ∗ 10−24𝑔
23. El hidrógeno natural consiste en protio (H1) y deuterio(H2). Si las masas respectivas de
estos isótopos son 1,00781 y 2,01406 uma. ¿Cuál diremos que es la abundancia relativa de
H1 y H2 en el hidrógeno natural? (peso atómico 1,00797).
Sea x el % del protio, el % del deuterio será 100-x.
1,00797 =
1,00781∗𝑥+(1−𝑥)∗2,01406
100
100,797 = 1,00781 ∗ 𝑥 + (1 − 𝑥) ∗ 2,01406
𝑥 = 99,984 % 𝐻1
100-x=0,016 % H2
24. Elelemento cromo tiene la siguiente distribución isotópica natural: 4,31 %
Cr50(49,496 uma); 83,76 % Cr52 (51,940 uma); 9,55 % Cr53 (52,941 uma); 2,38 % Cr54
(53,939 uma). Calcular el peso atómico que corresponde a esta distribución.
𝐴𝑟(𝐶𝑟) =
4,31∗49,946+83,76∗51,949+9,55∗52,941+2,38∗53,939
100
= 52,005 𝑢𝑚𝑎
25. Queremos formar un compuesto en el que entren dos átomos de cromopor cada tres
átomos de azufre. Si se dispone solamente de 5,00 g de azufre, ¿Cuántos g de cromo
deberemos tomar?
5,00 𝑔 𝑆 ∗
1𝑚𝑜𝑙 𝑆
32,064 𝑔 𝑆
∗
2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑟
3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑆
∗
51,996 𝑔 𝐶𝑟
1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑟
= 5,41 𝑔 𝐶𝑟
26. Queremos producir algo de arseniuro de galio, en el que la relación atómica debe ser
de un átomo de galio a otrode arsénico. Partiendo de 1,00 g de galio y 1,00 g de arsénico, y
formando todo el producto posible, ¿qué elemento sobrará y en qué cantidad?

2. 1,00 𝑔 𝐺𝑎 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐺𝑎
69,72 𝑔
= 0.01434 𝑚𝑜𝑙 𝐺𝑎
1,00 𝑔 𝐴𝑠 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑠
74,9216 𝑔 𝐴𝑠
= 0.013347 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑠
El reactivolimitante es el As, sobrará Ga.
0.01434 − 0.013347 = 0.000993 𝑚𝑜𝑙 𝐺𝑎 ∗
69,72 𝑔 𝐺𝑎
1𝑚𝑜𝑙 𝐺𝑎
= 0.0692 𝑔 𝐺𝑎
27. La nicotina es un producto compuesto en peso por 7,40 % de carbono, 8,7 % de
hidrógeno y 17,3 % de nitrógeno. ¿Qué porcentaje de los átomos de nicotina son átomos
de carbono?
74,0 𝑔 𝐶 ∗
1𝑚𝑜𝑙 𝐶
12,011 𝑔 𝐶
= 6,1,61 𝑚𝑜𝑙 𝐶
8,7 𝑔 𝐻 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻
1,008 𝑔 𝐻
= 8.631 𝑚𝑜𝑙 𝐻
17,3 𝑔 𝑁 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
14,001 𝑔 𝑁
= 1.2356 𝑚𝑜𝑙 𝑁
% 𝑚𝑜𝑙 𝐶 =
6,161
6,161+8.631+1.2356
∗ 100 = 38,4 %
28. En las rocas ígneas los cuatro elementos más abundantes son oxígeno, silicio, aluminio
y sodio. Porcada 100 átomos de silicio hay 296 de oxígeno, 30,5 de aluminio y 12,4 de
sodio. Suponer que tenemos una rocaígnea formada solamente por estos átomos y en las
proporciones dichas. ¿Qué porcentaje en peso de la roca será de aluminio?
100 𝑚𝑜𝑙 𝑆𝑖 ∗
28,086 𝑔 𝑆𝑖
1𝑚𝑜𝑙 𝑆𝑖
= 2808,6 𝑔 𝑆𝑖
296 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑂 ∗
15,999 𝑔 𝑂
1 𝑚𝑜𝑙 𝑂
= 4735.7 𝑔 𝑂
30,5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐴𝑙 ∗
26,9815 𝑔 𝐴𝑙
1𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙
= 822.9 𝑔 𝐴𝑙
12,4 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑁𝑎 ∗
22,9898 𝑔 𝑁𝑎
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎
= 285.1 𝑔 𝑁𝑎
% masa Al=
822.9
2808,6+4735.7+822.9+285.1
∗ 100 = 9,51 %
29. El silicio puro es un mal conductor de la electricidad, pero si tiene las impurezas
adecuadas puede ser un conductormuy bueno. Supóngase que deseamos tener 3,60 1018
átomos de arsénico por cm3 de silicio como impureza. Si la densidad del silicio es de 2,42 g
por cm3, ¿qué pesos de silicio y arsénico deben tomarse para fabricar 1,00 cm3 de silicio
dopado con arsénico?
1,00 𝑐𝑚3𝑆𝑖 ∗
2,42𝑔 𝑆𝑖
1 𝑐𝑚3𝑆𝑖
= 2,42 𝑔 𝑆𝑖
3,60 1018á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐴𝑠∗
1𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑠
6,02 1023𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐴𝑠
∗
74,9216 𝑔 𝐴𝑠
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑠
= 0.000448 𝑔 𝐴𝑠
30. Se define el curio comola cantidad de material radioactivoque sufre 3,7 1010
desintegraciones por segundo. Suponer que tenemos 1 curio de radio. ¿Cuál será su
pérdida de peso por segundo, suponiendo que los átomos de radio se desintegran
produciendo átomos de helio (que se desprende en forma de gas) y otros átomos que
permanecen en el sólido?

3. 3,7 1010 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑛𝑡 ∗
1á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝐻𝑒
1 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑛𝑡
∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑒
6,02 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐻𝑒
∗
4,0026 𝑔 𝐻𝑒
1𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑒
= 2.46 10−13 𝑔
31. El paladio puede absorber hidrógeno, de manera que por término medio cada átomo
de paladio tome 0,60 átomos de hidrógeno. Según esto, ¿qué aumento de peso podrá
esperarse en 1,00 g paladio cuando absorbe hidrógeno?
1,00 𝑔 𝑃𝑑 ∗
1𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑑
106,4 𝑔 𝑃𝑑
∗
6,02 1023 á𝑡 𝑃𝑑
1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑑
∗
0,60 𝑎𝑡 𝐻
1 𝑎𝑡 𝑃𝑑
∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻
6,021023 á𝑡 𝐻
∗
1,008 𝑔 𝐻
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻
= 0.00568 𝑔
32. Suponer que queremos sintetizar un compuesto en el que entran dos átomos de indio y
cuatro de azufre por cada uno de magnesio. Partimos de 1,00 g de cada elemento. ¿Cuál
será el peso máximo que podemos sintetizar?
1,00 𝑔 𝐼𝑛 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐼𝑛
114,82𝑔 𝐼𝑛
= 0.00871 𝑚𝑜𝑙 𝐼𝑛
1,00 𝑔 𝑆 ∗
1𝑚𝑜𝑙 𝑆
32,064 𝑔 𝑆
= 0.0312 𝑚𝑜𝑙 𝑆
1,00 𝑔 𝑀𝑔 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑔
24,312 𝑔 𝑀𝑔
= 0.04113 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑔
En el compuesto
2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐼𝑛
4 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑆
=
2∗114,82
4∗32,064
=
1,79𝑔 𝐼𝑛
𝑔 𝑆
Tenemos 1gIn/g S ; el Indio es limitante.
2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐼𝑛
1 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑀𝑔
=
2∗114,82
24,312
=
1,79𝑔 𝐼𝑛
𝑔 𝑆
= 9,44 𝑔𝐼𝑛/𝑔𝑆
Tenemos 1 g In/g Mg; el limitante es el Indio.
0.00871 𝑚𝑜𝑙 𝐼𝑛 ∗
4𝑚𝑜𝑙 𝑆
2 𝑚𝑜𝑙 𝐼𝑛
= 0.01742 𝑚𝑜𝑙 𝑆 ,𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑.
0.00871 𝑚𝑜𝑙 𝐼𝑛 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑔
2 𝑚𝑜𝑙 𝐼𝑛
= 0.004355 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑔;𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑
Reactivolimitante el indio.
0.01742 𝑚𝑜𝑙 𝑆 ∗
32,064 𝑔 𝑆
1𝑚𝑜𝑙 𝑆
= 0.5585 𝑔 𝑆 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑛
0.004355 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑔∗
24,312 𝑔 𝑀𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑔
= 0.1059 𝑔 𝑀𝑔 reaccionan
𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑠𝑡𝑜 = 1 𝑔 𝐼𝑛 + 0.5585 𝑔 𝑆 + 0.1059 𝑔 𝑀𝑔 = 1,66 𝑔 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜
33. ¿Cuál es el peso de la siguiente mezcla:0,150 átomo gramo de mercurio, más 0,150 g
de mercurio, más 4,53 1022 átomos de mercurio?
0,150 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝐻𝑔 ∗
200,59 𝑔 𝐻𝑔
1 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝐻𝑔
= 30.0885 𝑔 𝐻𝑔
4,53 1022 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝐻𝑔∗
1𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑔
6,02 1023 à𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
∗
200,59 𝑔 𝐻𝑔
1𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑔
= 15.0942 𝑔 𝐻𝑔
𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 = 30.0885 + 0,150 + 15.0942 = 45,33 𝑔 𝐻𝑔
34. ¿Cuántos átomos gramo hay en un átomo de mercurio?
1 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝐻𝑔 ∗
1 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝐻𝑔
6,02 1023 à𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
= 1,7 10−24 á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜

4. 35. Si la densidad del mercurio líquido es de 13,546 g/cm3, ¿qué volumen medio puede
atribuirse a cada átomo de mercurio? Suponiendo que sea una esfera, ¿Cuál es su radio?
1 á𝑡𝑜𝑚 𝐻𝑔 ∗
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑔
6,021023 à𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
∗
200,59 𝑔 𝐻𝑔
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑔
∗
1 𝑐𝑚3
13,546 𝑔 𝐻𝑔
= 2,46 10−23 𝑐𝑚3
𝑉 =
4
3
∗ 𝜋 ∗ 𝑅3;𝑅 = √
3∗𝑉
4∗𝜋
3
= √
3∗2,46 10−23
4∗𝜋
3
= 1,8 ∗ 10−8 𝑐𝑚
36. Los átomos de cobrese empaquetan en estado sólido con sus centros en los vértices y
en los centros de las caras de un cubo. Suponiendo que los átomos de cobre son esferas
duras, y sabiendo que su densidad es 8,92 g/cm3, calcular el radio del átomo de cobre,
teniendo en cuenta el espacio vacío.
𝑑 = 𝑎 ∗ √2 = 4 ∗ 𝑟
𝐴 ; 𝑎 =
4∗𝑟𝐴
√2
𝑉𝑐𝑢𝑏𝑜 = 𝑎3 =
43∗𝑟𝐴
3
2∗√2
El número de coordinaciónes 12, el número de átomos propios:
8 ∗
1
8
+ 6 ∗
1
2
= 4
4 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
43∗𝑟𝐴
3
2∗√2
𝑐𝑚3
∗
63,54 𝑔 𝐶𝑢
6,02 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠
= 8,92
𝑔
𝑐𝑚3
𝑟
𝐴 = √
4∗63,54∗2∗√2
43∗8,92∗6,02 1023
3
= 1,28 10−8 𝑐𝑚