Este documento presenta una guía de autoestudio para la unidad 1 de Física Matemática III sobre los fundamentos de la teoría cinética molecular. Incluye ejercicios para calcular composiciones químicas, cantidades de moles, moléculas y átomos. También define conceptos como movimiento browniano, propiedades de los fluidos, tipos de fluidos y gas ideal. Resuelve problemas usando las ecuaciones de estado del gas ideal y continuidad.

1. Facultad Regional Multidisciplinaria de Estelí
FAREM ESTELÍ
Recinto Universitario “Leonel Rugama Rugama”
Departamento de Ciencias de la Educación y Humanidades
2019: Año de la Reconciliación
Estructura de la Materia
Física Matemática III Año
Guía de autoestudio
Elaborado: MSc. Cliffor Jerry Herrera Castrillo
07 de abril de 2019

2. Unidad 1: Fundamentos de la Teoría Cinética Molecular
I. Establezca las diferencias entre:
a) Masa atómica, molecular y molar
b) Temperatura y calor
c) Estados de agregación de las sustancias
II. Calcular la composición porcentual de:
a) Benzoato de Sodio C6H5CO2Na
Solución
b) Carbonato de Calcio 𝐶𝑎𝐶𝑂3
c) Nitrato cúprico 𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2
d) 2 moléculas de peróxido de hidrogeno 𝐻2 𝑂2
e) Formol 𝐶𝐻20
f) Ácido clorhídrico 𝐻𝐶𝑙
g) 5 moléculas de cafeína 𝐶4 𝐻5 𝑁2 𝑂
Nota: Recordar llevar tabla periódica en el examen, en la guía sólo colocó algunos ejemplos
a forma de práctica.
III. Determine el número de moles, moléculas y átomos, que hay en:
a) 21 g de sulfito de aluminio 𝐴𝑙2(𝑆𝑂3)3
Elemento Cantidad de átomos
por masa atómica
Dividir el resultado entre la
masa atómica resultante
Multiplicar por 100 el
resultado
Porcentaje
C 7x12 84 84 ÷ 144 0,5833 0,5833 x 100 58,33%
H 5x1 5 5 ÷ 144 0,0347 0,0347 x 100 3,47%
O 2 x16 32 32 ÷ 144 0,2222 0,2222 x 100 22,22%
Na 1x23 23 23 ÷ 144 0,1597 0,1597 x 100 15.97%
Masa atómica
resultante
144
g/mol
99.99%
≈ 100%

3. Solución
Moles Moléculas Átomos
1) Masa molar del sulfito
de aluminio
Al 2x27 54
S 3x32 96
O 9x16 144
294
g/mol
2) Regla de tres para
obtener los moles
1mol Al2(SO3)3 =294 g
X=21g
𝑥 =
1𝑚𝑜𝑙(21𝑔)
294𝑔
𝑥 = 0,0714 𝑚𝑜𝑙
1) El producto del número de moles por la
constante de Avogadro
(0,0714)(6,023x1023
)=4,3021x1022
1) Cantidad de átomos es el producto
de la cantidad de moléculas por la
sumatoria de los átomos del
compuesto
Al 2
S 3
0 9
Total 14
(14)(4,3021x1022
)=6,02294x1023
b) 125 g de sacarosa 𝐶12 𝐻22 𝑂11
c) 45 g de sulfuro de plata 𝐴𝑔2 𝑆
d) 101 g de Benceno 𝐶6 𝐻6
e) 90 g de Dicromato de potasio 𝐾2 𝐶𝑟2 𝑂7
¿Cuántas moléculas se encuentran presente en 150 gramos de ácido sulfúrico?
Datos Análisis y solución
𝑁° 𝑑𝑒 𝑀𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑚 = 150 𝑔
Especie química:
H2SO4
𝑀 = 98 𝑔/𝑚𝑜𝑙
Partimos del dato que se nos da
150 𝑔 𝐻2 𝑆𝑂4
Vamos relacionando hasta obtener moléculas
150 𝑔 𝐻2 𝑆𝑂4 1 mol 6,023 x 1023
moléculas
𝑀 = 98 𝑔/𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑆𝑂4 1 mol
𝑁° 𝑑𝑒 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 =
(150)(6,023 𝑥 1023
𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠)
98
𝑁° 𝑑𝑒 𝑀𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 = 9,21 𝑥 1023
𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻2 𝑆𝑂4
Entonces el número de moléculas puede calcularse con la ecuación

4. 𝑛 =
𝑚 𝑁𝑎
𝑀
Donde:
𝑛: Número de moléculas
𝑁𝑎: La constante de Avogadro
𝑀: Masa molar 𝑚: masa en gramos
¿Cuánto pesaran 38 moléculas de ácido sulfhídrico?
Datos Ecuación Solución
𝑛 = 38
Especie química
H2S
𝑀 = 34,08 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑚 =?
𝑁𝑎 = 6,023 x 1023
𝑛
1
=
𝑚 𝑁𝑎
𝑀
𝑀𝑛 = 𝑚 𝑁𝑎
𝑚 𝑁𝑎 = 𝑀𝑛
𝑚 =
𝑀𝑛
𝑁𝑎
𝑚 =
(34,08 𝑔/𝑚𝑜𝑙)(38 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠)
6,023 x 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑚 = 2,15 𝑥 10−21
𝑔
IV. Describa:
a) Movimiento Browniano
b) Propiedades de los fluidos (sólo características sin formulas)
c) Velocidad de las moléculas
d) Tipos de fluidos
V. Defina que es el gas perfecto
VI. Resuelva los siguientes problemas de gas ideal
1. Calcular la presión de gas ideal a 40°C, a 20 ml de volumen y 1,20 mol
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇
𝑅 = 0,082
𝑙 𝑎𝑡𝑚
𝑚𝑜𝑙 °𝑘
Convertir °C a °K (SUMAR 273) y ml a l
2. Un gas tiene un volumen de 945 ml a 740 mm Hg a 27°C. Calcula el
volumen final a 50°C y 800 mm Hg de presión

5. 𝑃1 𝑉1
𝑇1
=
𝑃2 𝑉2
𝑇2
𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑟 𝑑𝑒 °𝐶 𝑎 °𝐾
VII. Resuelva los siguientes problemas con la ecuación de continuidad.
Un túnel de agua tiene una sección trasversal que se restringe de un diámetro de 4,6 m a la
sección de prueba, que es de 2,2 m de diámetro. Si la velocidad del flujo es de 4 m/s en el
tubo de diámetro mayor, determine la velocidad del fluido en la sección de prueba
𝐴1 𝑣1 = 𝐴2 𝑣2