[La ley de Proust y su controversia]
En esta sección, se presentan una serie de ejercicios
diseñados para fortalecer la comprensión de la ley de proporciones definidas
(Ley de Proust) y la relación entre las fórmulas químicas, los moles
de moléculas y los átomos que las componen. Estos ejercicios
permiten practicar el cálculo y la interpretación de la cantidad de átomos
y moléculas en diferentes compuestos químicos, desde los más simples
hasta los más complejos.
El manejo de estas relaciones es fundamental para entender
cómo se expresa la composición química de una sustancia a través de su fórmula
molecular, y cómo esta se traduce en cantidades medibles a nivel
macroscópico mediante la unidad del mol. A través de estos ejercicios,
el estudiante podrá afianzar el concepto de que cada sustancia tiene una
composición química constante y definida, lo que constituye la base para el
cálculo estequiométrico y la interpretación de las propiedades químicas y
físicas de los compuestos.
Se recomienda realizar estos ejercicios con atención,
identificando primero la fórmula química del compuesto, descomponiéndola en sus
elementos constituyentes y aplicando correctamente el concepto de cantidad
de sustancia para determinar el número de átomos y moléculas
en la muestra dada.
Química de García
2.4.2.1. El metano es un compuesto fundamental en la
química orgánica y se utiliza ampliamente como combustible y materia prima en
procesos industriales. Considerando esto, ¿cuántos moles de carbono
e hidrógeno se encuentran presentes en 2 moles de CH₄?
2.4.2.2. El agua es la referencia universal para la
medición en química debido a sus propiedades únicas y su abundancia. En este
contexto, ¿cuántos átomos de hidrógeno y oxígeno hay en 10
moles de H₂O?
2.4.2.3. El óxido de hierro (III), cuya fórmula
química es Fe₂O₃, es un compuesto común con diversas aplicaciones
industriales. Si se dispone de 3.04 × 10²⁰ átomos de hierro (Fe),
¿cuántos átomos de oxígeno hay en la muestra? Además, ¿cuántas moléculas
de óxido de hierro (III) están presentes?
2.4.2.4. El dióxido de carbono es un compuesto fundamental
en los procesos biológicos y ambientales. Si se tienen 2 moles de CO₂,
¿cuántos átomos de carbono y átomos de oxígeno hay en total?
2.4.2.5. El amoníaco es una molécula importante en la
industria química y la agricultura. Considerando 4.0 moles de NH₃,
¿cuántos átomos de nitrógeno y átomos de hidrógeno están
presentes?
2.4.2.6. El sulfato de sodio es un compuesto iónico
utilizado en diversas aplicaciones industriales. Si disponemos de 0.80 moles de Na₂SO₄,
¿cuántos átomos de sodio, átomos de azufre y átomos de oxígeno
contiene la muestra?
2.4.2.7. El fosfato de calcio, con fórmula Ca₃(PO₄)₂,
es esencial en biología y medicina. ¿Cuántos átomos de calcio, fósforo
y oxígeno hay en 1.2 moles de esta sustancia?
2.4.2.8. El cloruro de aluminio, AlCl₃, es un compuesto utilizado en síntesis orgánica. En 3.1 moles de AlCl₃, ¿cuántos átomos de aluminio y átomos de cloro existen?
2.4.2.9. El óxido de magnesio, MgO, es un compuesto
básico usado en medicina y materiales refractarios. Si hay 5.4 moles de MgO,
¿cuántos átomos de magnesio y átomos de oxígeno hay?
2.4.2.10. El hidróxido de calcio, conocido como cal, tiene
la fórmula Ca(OH)₂. En 2.5 moles de esta sustancia, ¿cuántos átomos
de calcio, hidrógeno y oxígeno están presentes?
2.4.2.11. El ácido sulfúrico, H₂SO₄, es uno de los
ácidos industriales más importantes. Si se tienen 3.02 moles de H₂SO₄,
¿cuántos átomos de hidrógeno, azufre y oxígeno hay?
2.4.2.12. El nitrato de potasio, KNO₃, es utilizado
en fertilizantes y fuegos artificiales. ¿Cuántos átomos de potasio, nitrógeno
y oxígeno existen en 4.12 moles de esta sustancia?
2.4.2.13. El clorato de potasio, KClO₃, es un
compuesto usado en pirotecnia. En 1.51 moles de KClO₃, ¿cuántos átomos
de potasio, cloro y oxígeno hay?
2.4.2.14. El óxido de aluminio, Al₂O₃, es un material
muy duro y resistente. Si hay 0.611 moles de Al₂O₃, ¿cuántos átomos de
aluminio y átomos de oxígeno están presentes?
2.4.2.15. El sulfuro de hidrógeno, H₂S, es un gas con
olor característico. ¿Cuántos átomos de hidrógeno y azufre hay en
3.25 moles de H₂S?
2.4.2.16. El carbonato de calcio, CaCO₃, es común en
rocas y conchas. En 1.15 moles de esta sustancia, ¿cuántos átomos de calcio,
carbono y oxígeno hay?
2.4.2.17. El fosfato de amonio, (NH₄)₃PO₄, es un
fertilizante importante. Si se tienen 0.978 moles, ¿cuántos átomos de
nitrógeno, hidrógeno, fósforo y oxígeno hay?
2.4.2.18. El peróxido de hidrógeno, H₂O₂, es un
agente oxidante. En 2.79 moles de esta sustancia, ¿cuántos átomos de hidrógeno
y oxígeno existen?
2.4.2.19. El cloruro de calcio, CaCl₂, es un
compuesto usado en descongelantes. Si hay 1.71 moles de CaCl₂, ¿cuántos átomos
de calcio y cloro hay?
2.4.2.20. El sulfato de hierro (II), FeSO₄, es un
compuesto utilizado en medicina y agricultura. En 2.33 moles de FeSO₄,
¿cuántos átomos de hierro, azufre y oxígeno están
presentes?
Referencias
Chang, R.,
& Overby, J. (2010). Chemistry (10th ed., AP
Edition). McGraw Hill.
García García, J. L. (2025). Dimensional Analysis in
Chemistry Textbooks 1900-2020 and an Algebraic Alternative. Educación
química, 36(1), 82-108.
García García, J. L. (2025). Química general: Una guía moderna para bachillerato y universidad con enfoque algebraico.Ciencias de Joseleg. https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/p/quimica-general-garcia.html
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