Este documento trata sobre la estequiometría de la ferritina, una proteína que almacena hierro. Explica que al calcinar una muestra pura de 13,5 mg de ferritina se obtuvo un residuo de 7 mg de hierro. Calcula que cada molécula de ferritina, compuesta por subunidades pesadas y ligeras, es capaz de almacenar un átomo de hierro por aminoácido.

1. ESTEQUIOMETRIA

2. 5.- Al calcinar en un crisol 13,5 mg de una muestra de ferritina pura (proteína que almacena hierro) se obtiene un residuo de 7 mg de
hierro. La molécula de ferritina está formada por 10 subunidades pesadas, H, de 178 aminoácidos cada una y 14 subunidades ligeras,
L, de 171 aminoácidos cada una. Si por electroforesis se ha determinado que la MFerritina vale 4,5·105 g/mol, calcula el nº de átomos
de Fe por aminoácido, que es capaz de almacenar cada molécula de ferritina.
SOLUCION
Moles de Ferritina = 0,0135/450000 = 3·10-8 Moles de Hierro = 7·10-3/55,85 =1,253·10-4
Nº de átomos de Fe por molécula de ferritina = 1,253·10-4/3·10-8 = 4176
Nº de aminoácidos por molécula de ferritina = 10·178 + 14·171 = 4174
Nº de átomos de Fe por aminoácido de ferritina = 4176/4174 = 1
Atomos de Fe
Subunidad L
Subunidad H
Molécula de Ferritina
Ferritina
Hierro

3. 9.- A unas P y T dadas, 1 litro de N2H4(g) reacciona con 1 litro de N2O4(g), según la ecuación sin ajustar:
N2H4(g) + N2O4(g)  N2(g) + H2O(g)
Calcula el volumen total que ocupan los gases, medido a las mismas P y T, cuando la reacción es completa.
SOLUCION
A T y P constantes V = Cte·n, y por tanto volúmenes iguales tienen el mismo nº de moles
N2H4(g) + ½ N2O4(g)  3/2N2(g) + 2H2O(g)
Inicial 1 1
Final 0 0,5 1,5·1 2·1 VFinal = 0,5 + 1,5 + 2 = 4 litros
0,5 litros N2O4
1 litro N2H4
1 litro N2O4
1,5 litros de N2
2 litros de H2O
Reacción
P y T ctes

4. GASES

5. 4.- Se tiene una masa de 510 g de NH3 gaseoso en una bombona de acero de volumen 30.000 cm3 y a una temperatura de 65 ºC:
a) Calcula la presión del gas, aplicando la ecuación de los gases ideales, la ecuación de van der Waals: [P + a(n/V)2](V – nb) = nRT (a
= 4,17 atml2/mol2 y b= 0,037 l/mol)
SOLUCION
a) Moles NH3 = 510 g/17 g/mol = 30 Vbombona = 30 litros
PV = nRT  P30 = 300,082338  Pgas ideal = 27,72 atm
[P + a(n/V)2](V – nb) = nRT  [P + 4,17(30/30)2](30 – 300,037) = 300,082338
(P + 4,17)28,89 = 831,48  PVan der Waals = 24,61 atm
Gas Ideal
Gas Real

6. 3.- El 22 de abril de 1915 frente a la ciudad de Ypres (Bélgica), el ejército alemán liberó gas cloro, Cl2(g), que formó una gran nube
verdosa de, aproximadamente, 105 m3 a 10 ºC. El cloro liberado procedía de bidones metálicos de 35 litros con cloro líquido, Cl2(l).
Calcula el nº de bidones usados. (dcloro líquido = 1562,5 g/L)
SOLUCION
PV = nRT  108 = n·0,082·283  n = Moles de Cl2(g) liberados = 4,31·106
…
100000 m3
1 atm
10 ºC
Nº de bidones = Moles de Cl2(g) liberados/moles de Cl2(l) en cada bidón = 4,31·106/771,3 = 5588
Moles de Cl2(l) por bidón = d·Vbidón/MCl2 = 1562,5·35/70,9 = 771,3
Cl2
Cl2
Cl2

7. 7.- Un buzo lleva una bombona de 50 litros de una mezcla gaseosa (20% en moles de O2) a 200 atm y 8 ºC. El buzo realiza 10
inspiraciones por minuto y en cada inspiración sus pulmones se llenan de 107 ml de O2 medidos a 0,95 atm y 37 ºC. ¿Durante
cuánto tiempo podrá bucear?.
SOLUCION
Moles de oxígeno, O2, de cada inspiración son: PV = noxRT  0,95·0,107 = nox·0,082·310  nox = 0,004 moles de O2
Moles de O2 inspirados por minuto n = 10·0,004 = 0,04 mol-O2/min
Moles totales de gases en la bombona de buceo: 200·50 = ntot·0,082·281 ntot = 434 moles totales
Moles de O2 en la bombona: nox = 0,20·434 = 86,8
Tiempo de buceo: moles O2 en la bombona/moles de O2 inspirados por minuto = 86,8/0,04 = 2170 min
Es decir, aproximadamente un día y medio
20% de
107 ml de Oxígeno
O2

8. KNO3
15.- El oxígeno se puede obtener a partir de la descomposición del KNO3(s) según la reacción:
KNO3(s)  KNO2(s) + ½ O2(g)
Calcula los kg de KNO3 que han reaccionado para llenar con el oxígeno formado, una bombona de 50 litros a 25 ºC hasta una
presión total de 100 atm, si esta bombona ya contenía vapor de agua con una presión de 3,04·105 Pa.
SOLUCION
Ley de Dalton: PT = PO2 + PH2O  100 = 𝑃𝑂2
+
304000
101325
 PO2 = 97 atm
Ecuación de los Gases Ideales: PO2V = nO2RT  97·50 = nO2·0,082·298  nO2 = 198,5 moles
Según la estequiometría de la reacción:
Moles de KNO3 que tienen que reaccionar para generar los moles de O2: 2·198,5 = 397
Masa de KNO3 que reacciona: 397 mol·101g/mol = 40097 = 40 kg
50 L y 100 atm
H2O
H2O
KNO2
O2
O2 O2

9. 2.- Una persona traga accidentalmente una gota de O2(l) (0,05 ml), cuya densidad es 1,15 g/cm3. ¿Qué volumen de O2(g) se produce en
su estómago a 37 ºC y 1 atm?.
SOLUCION
Masa de O2(l) = 1,15·0,05 = 0,0575 g  Moles de O2(l) = 0,0575/32 = 0,0018
PV = nRT  V = 0,0018·0,082·310  V = 46 ml

10. 3.- El neumático de una bicicleta se llena con aire hasta una presión de 600 kPa a 14 ºC. Al cabo de un tiempo de rodar sobre asfalto
un día caluroso la tª del neumático asciende a 58 ºC, y su volumen se incrementa en un 4 %. ¿Cuál es la presión del neumático?
SOLUCION
PV = nRT
(6·105/101325)V = nR·287  1,04PV/5,92V = 331nR/287nR
P(V + 0,04V) = nR·331  P = 6,56 atm

11. 4.- Un airbag se activa cuando tras un choque se trasmite un pulso eléctrico descompone azida sódica según la reacción:
2NaN3(s)  2Na(s) + 3N2(g)
¿Qué masa de azida sódica debe reaccionar para inflar un airbag hasta 70 L en condiciones estándar?
SOLUCION
PV = nRT
Moles de N2: 1·70 = n·0,082·298  nN2 = 2,865
Moles de NaN3 = 2,865·2/3 = 1,91  Masa de NaN3 = 1,91·65 = 124,15 g
N2

12. Glucosa
9.- Es el método champenoise es jugo de uva fermentada en una botella para producir burbujas según la reacción:
C6H12O6(ac)  2C2H5OH(ac) + 2CO2(g)
Calcula la presión del CO2 en una botella de 850 ml a 25 ºC tras la fermentación de 126 g de glucosa.
SOLUCION
Moles de glucosa = 126/180 = 0,7 Moles de CO2 = 1,4
PV = nRT
P·0,85 = 1,4·0,082·298  P = 40,25 atm
CO2CO2
CO2

13. 12.- En la fotosíntesis, a través de una serie de pasos enzimáticos, el CO2 y el H2O producen glucosa según la reacción:
6CO2(g) + 6H2O(l)  C6H12O6 + 6O2(g)
Sabiendo que la PCO2 en el aire es de 0,26 mmHg y la tª media de 25 ºC, calcula el volumen de aire necesario para producir 10 g de
glucosa. (presión del aire = 1 atm)
SOLUCION
PAireVAire = nAire RTAire  1·VAire = nAire R·298
PCO2 = xCO2PT  0,26 = 760xCO2  xCO2 = 3,42·10-4
Moles glucosa = 10/180 = 0,056 moles CO2 = 6·0,056 = 0,34
Moles aire = 0,34/3,42·10-4 = 994 VAire = 994·0,082·298  VAire = 24290 litros
CO2
O2
N2
VAire

14. 1.- En 2017 se anunció el hallazgo de un gran yacimiento de gas natural en las profundidades del mar Caribe. Supón que se
desprende una burbuja esférica de gas natural de 10 litros desde el fondo del mar a una presión de 3,7·104 kPa y temperatura 4 ºC y
asciende hasta la superficie a 30 ºC y 1 atm. Calcula el aumento del radio (m) de la burbuja cuando alcanza la superficie del mar.
SOLUCION
Durante el ascenso de la burbuja se conserva el nº de moles de gas.
Fondo: PV = nRT 
3,7·107
101325
· 10 = 𝑛𝑅 · 277  3651,6 = 277nR
Superficie: PVburbuja = nRT  1 · Vburbuja = 𝑛𝑅 · 303
Dividimos una ecuación por otra:
𝑉 𝑏𝑢𝑟
3651,6
=
303𝑛𝑅
277𝑛𝑅
 Vbur= 3994,35 L
3994,35 =
4
3
𝑅3  R = 9,84 dm  R = 0,984 m
10 =
4
3
𝑟3  r = 1,3 dm  r = 0,13 m
radio = R – r = 0,984 – 0,13 = 0,854 m
4 ºC y 37000 kPa
30 ºC y 1 atm

15. 25.- El vapor de azufre recién emitido a la atmósfera a 1127 ºC por el volcán “Nevado del Ruiz” tiene una densidad de 2,23 mg/cm3.
Sin embargo, una vez se enfría a 447 ºC, su densidad es 8,67 mg/cm3. ¿De qué moléculas está constituido el vapor de azufre a cada
tª?.
Sn
1127 ºC
Sm
447 ºC
SOLUCION
Reordenamos la ecuación de los gases ideales aplicada a cada tª y como 1 mg/cm3 = 1 g/litro, entonces:
𝑎) 𝑀𝑆 𝑛
=
𝑑𝑅𝑇
𝑃
=
2,23·0,082·1400
1
=
256𝑔
𝑚𝑜𝑙
 MSn = 32·n = 256  n = 8 es decir S8
b) 𝑀𝑆 𝑚
=
𝑑𝑅𝑇
𝑃
=
8,67·0,082·720
1
=
512𝑔
𝑚𝑜𝑙
 MSm = 32·m = 512  m = 16 es decir S16
1 atm
1 atm