Ejercicios de química resueltos. Unidades y medidas. Leyes de sumatoria

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A continuación, en los ejemplos que siguen, nos enfocaremos en la gestión de ejercicios que involucran una ley sumatoria. Aprenderemos a aplicar la notación de suma tanto a escalares siempre positivos (como la masa en contextos generales donde no hay dirección química) como a vectores con dirección lineal positiva o negativa. Esto lo haremos en diversos contextos, desde la física, al trabajar con la suma de fuerzas, hasta la química, al gestionar las masas de sustancias en reacción, entendiendo cómo el signo puede indicar síntesis o descomposición.

1 En una mezcla gaseosa contenida en un recipiente, se encuentran tres gases con las siguientes presiones parciales: nitrógeno (N₂) con 450 mmHg, oxígeno (O₂) con 210 mmHg y argón (Ar) con 25 mmHg. Calcule la presión total del sistema aplicando la ley de Dalton de las presiones parciales, expresando el resultado en las unidades adecuadas y considerando las cifras significativas correspondientes. [quimica.garcia.1.1]

2 Sobre un objeto actúan tres fuerzas en diferentes direcciones: una fuerza de 12 N hacia la derecha (sentido positivo del eje x), una segunda fuerza de 8 N hacia la izquierda (sentido negativo del eje x) y una tercera fuerza de 5 N hacia la derecha. Calcula la fuerza neta que actúa sobre el objeto, indicando su magnitud y dirección (hacia la derecha o hacia la izquierda). [quimica.garcia.1.2]

3 El hidrógeno natural en la Tierra es una mezcla de isótopos con masas atómicas distintas: protio (¹H) con 1.0078 u y una abundancia del 0.99985, deuterio (²H) con 2.0141 u y 0.00015 de abundancia, y tritio (³H) con 3.0160 u, presente en cantidades insignificantes. Considerando solo los dos isótopos principales, calcula la masa molar promedio del hidrógeno mediante una suma ponderada de las masas atómicas de cada isótopo multiplicadas por sus frecuencias naturales expresadas en forma decimal. NOTA: Las fracciones de masa son parámetros adimensionales, sin unidades. [quimica.garcia.1.3]

4 En una reacción química donde 3HCl + Fe → FeCl₃ + H₂, se realizaron las siguientes mediciones: Masa inicial de HCl: 10.95 g Masa de FeCl₃ obtenido: 8.12 g Masa de H₂ producido: 0.30 g Calcula la masa de hierro (Fe) que reaccionó ¿Explica cómo podemos saber que es la masa de un reactivo en la notación algebraica? [quimica.garcia.1.4]