Ejercicios de química resueltos. Introducción a la química. Ley de Proust y entidades

[Introducción a la química] 2.1 [Conversión entre entidades y moles] 2.2 [Ley de Proust y cantidad de sustancia] 2.3 [Cálculo de masa molar teórica] 2.4 [ Conversiones masa, cantidad de sustancia] 2.5 [Conversiones de masa, cantidad de sustancia, átomos y moléculas] 2.6 [Densidad física] 2.7 [Densidad química]

Teoría: [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? [garcia.2.4.2.1]

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? [garcia.2.4.2.2]

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? [garcia.2.4.2.3]

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? [garcia.2.4.2.4]

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? [garcia.2.4.2.5]

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? [garcia.2.4.2.6]

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? [garcia.2.4.2.7]

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? [garcia.2.4.2.8]

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? [garcia.2.4.2.9]

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? [garcia.2.4.2.10]

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? [garcia.2.4.2.11]

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