ACTIVIDAD No. 2

ACTIVIDAD No. 2
NÚMERO ATÓMICO Y MASA ATÓMICA
Modelo 1. Isótopos
Cada elemento en la naturaleza se encuentra como una mezcla de isótopos. La abundancia isotópica puede
variar apreciablemente en una escala astronómica - entre el Sol y la Tierra, por ejemplo. En la Tierra sin
embargo, la abundancia muestra una variacin pequea de un lugar a otro.
Tabla 1. Abundancia natural y masa atómica para varios isótopos
Isótopo
1
2
Abundancia Natural
en la Tierra (%)
99.985
0.015
Masa atómica
(amu)
1.0078
2.0140
C
C
98.89
1.11
12.0000
13.0034
Cl
Cl
75.77
24.23
34.9689
36.9659
H
H
12
13
35
37
24
Mg
Mg
26
Mg
25
78.99
10.00
11.01
1 amu = 1.6606 × 10−24
23.9850
24.9858
25.9826
g
Preguntas de Pensamiento Crı́tico
1. ¿Cuántos isótopos de magnesio ocurren naturalmente en la Tierra?
2. Describe que tienen en común todos los isotopos de magnesio y también en que difieren
3. Si seleccionas un átomo de carbono al azar, su masa más probable en amu será: .
4. ¿Cuál es la masa (en uma) de 100 átomos de
12
C? ¿De 100 átomos
13
C?
5. Si seleccionas cien átomos de carbono al azar, su masa total será de:
a) 1200.00 uma
b) ligeramente mayor que 1200.00 uma
c) ligeramente menor de 1200.00 uma
d) 1300.34 uma
e) ligeramente menor de 1300.34
Explica tu razonamiento.
Modelo 2. La masa promedio de una canica
En una colección de canicas, 25 % de las canicas tienen una masa de 5.00 g y 75 % de las canicas tienen una
masa de 7.00 g. La masa promedio de una canica es de 6.50 g.
La masa promedio de una canica se puede determinar dividiendo la masa total de las canicas por el
número total de canicas:
1)
(1 × 5.00) + (3 × 7.00)
masa.promedio.de.una.canicas =
= 6.50g
4
O bien, la masa promedio de las canicas se puede determinar (a) multiplicando la fracción de cada tipo
particular por la masa de una canica de ese tipo y (b) haciendo la suma sobre todos los tipos de canicas:
2)
masa.promedio.de.una.canicas = (0.2500 × 5.00g) + (0.7500 × 7.00g) = 6.50g
Preguntas de Pensamiento Crı́tico
6. Muestra que las ecuaciones 1 y 2 en el Modelo 2 son equivalentes mostrando como la expresión aritmética en la ecuación 1 se puede transformar en la expresión aritmética 2.
7. ¿ Tienen las canicas del modelo 2 la misma masa promedio?
8.
a) Utiliza el método de la ecuación (2) en el Modelo 2 para calcular la masa promedio de un átomo
de cloro en uma.
b) ¿ Tiene algún átomo de cloro esa masa?
9. Para una colección grande de átomos de cloro seleccionada al azar:
a) ¿Cuál es la masa promedio de un cloro en uma?
b) ¿Tiene algún átomo de cloro esa masa?
10. Basado en tu respuesta a la pregunta 9b, ¿cuál es la masa (en gramos) de 6.022 × 1023 átomos de cloro
(elegidos al azar)?
11. Para una colección grande de átomos de magnesio (seleccionados al azar):
a) ¿Cuál es la masa atómica promedio de magnesio, Mg, en uma?
b) ¿Cuál es la masa promedio de un átomo de Mg en gramos?
12. Basada en tu respuesta a la pregunta 11b, ¿cuál es la masa (gramos) de 6.02 × 1023 átomos de magnesio
(seleccionados al azar).
13. Examina la tabla periódica y encuentra el sı́mbolo del magnesio.
a) ¿ Cómo se compara el número que aparece debajo del sı́mbolo (redondeando a 0.01) con la masa
promedio (en uma) de un átomo de magnesio?
b) ¿ Cómo se compara el número que aparece debajo del sı́mbolo (redondeando a 0.01) con la masa
de 6.02 × 1023 átomos de magnesio?
14. Encuentra el sı́mbolo del cloro en la tabla periódica.
a) ¿Cómo es el número dado debajo del sı́mbolo del cloro (redondeado a 0.010 comparado con la
masa promedio (uma) de un átomo de cloro?
a) ¿Cómo es el número dado debajo del sı́mbolo del cloro (redondeado a 0.010 comparado con la
masa promedio (uma) de 6.02 × 1023 átomos de cloro?
15. Da dos interpretaciones del número 12.011 que se encuentra debajo del sı́mbolo del carbono en la tabla
periódica.
16 ¿Tiene algún átomo de carbono una masa de 12.011 uma? ¿ Tiene algún átomo de magnesio una masa
de 24.305 uma?
Ejercicios
1. Sin hacer ningún cálculo: (a)¿ cuál es la masa de 6.02 × 1023 átomos de hidrógeno (seleccionados al
azar)? (b) 6.02 × 1023 átomos de potasio (al azar).
2. ¿Cuál es la masa en gramos de: (a) 12.044 × 1023 átomos de sodio 9b) 15.0 × 1023 átomos de sodio?
3. Define isótopo
4. Describe la diferencia entre
35
Cl y
37
Cl.
5. Las abundancias isotópicas son diferentes en otra parte del universo. Considera que en el planeta
Kriptón se encuentran los siguientes isótopos y abundancias:
10
B (10.013 uma) 65.75 %
11
B (11.009 uma) 25.22 %
12
B (12.014 uma) 8.70 %
¿Cuál es el valor promedio de la masa atómica de boro en Kriptón?
6. El cloro que ocurre naturalmente esta compuesto de 35Cl y 37Cl y la masa de 35Cl es 34.9689 uma
y la masa de 37Cl es 36.9659 uma. La masa atómica promedio de cloro es 35.453 uma. ¿Cuál es el
porcentage de 35Cl y 37Cl ocurre naturalmente en el cloro?
Modelo 3. Mol
docena de objetos = 12 objetos
1 mol de objetos = 6.022 × 10 23
Preguntas de Pensamiento Crı́tico
17. a) ¿Cuántos elefantes hay en una docena de elefantes?
b) ¿ Cu’al tiene más animales, en una docena de elefantes o en una de gallinas?
c) ¿Cuantos elefantes hay en un mol de elefantes?
d) ¿ Cuál tiene más animales, en un mol de elefantes o en uno de gallinas?
e) ¿ Cuál tiene más átomos, en una docena de átomos de hidrógeno o en una docena de átomos de
argón?
e ¿ Cuál tiene más átomos, en un mol de átomos de hidrógeno o en un mol de átomos de argón?
18. ¿ Por qué los cientı́ficoe eligieron un nombre par el número 6.022 × 10
23
19 ¿Cuál tiene más átomos: 1.008 g de hidrógeno o 39.95 g de argón?
Ejercicios
8. Sin hacer cálculos, cuales es la masa, en gramos, de a) un mol de átomos de helio? b) un mol de átomos
de potasio?
9. ¿ Cuál es la masa promedio, en gramos, de: a) un átomo de helio? b) un átomo de potasio?
10. ¿Cuál es la masa , en gramos, de: 5.000 moles de átomos de carbono?
11. ¿Cuántos átomos de sodio hay en 6.000 moles de átomos de sodio?
12. ¿ Cuántos átomos de sodio hay en 100.0 g de sodio?
13. ¿Calcula el número de átomos en cada una de las siguientes: a) 50.7 g de hidrógeno; b) 1.00 miligramos
de cobalto; c) 1.00 kilogramos de azufre; d) 1.00 toneladas de hierro.
14. ¿Cuál elemento contiene átomos con una masa promedio de 5.14 × 10−23 gramos?
15. ¿Qué masa de yodo contiene el mismo número de átomos como 25.0 gramos de cloro?
Problemas
1. El neón tiene dos isótopos con una abundancia natural significativa. Uno de ellos, 20 Ne, tiene un átomo
de masa de 19.9924 uma, y su abundancia es 90.5 %. Muestra que el otro isótopo es 22 Ne. Explica tu
razonamiento e incluye cualquier supuesto que hayas hecho.
2. Indica si cada uno de las siguientes aseveraciones es verdadera es verdadera o falsa y explica tu razonamiento.
a) En promedio, un atomo de litio pesa 6.941 gramos.
b) Cada átomo de H pesa 1.008 uma
c) Una cierta masa de Na contiene menos átomos que la misma masa de Ne gaseoso.
d) La masa atómica promedio de un gas monoatómico es 0.045 g/mol.
3. La entrada en la tabla l sı́mbolo Cl y dos números: 17 y 35.453. da cuatro piezas de información acerca
del elemento cloro que pueda determinarse de estos números (dos piezas para cada número).
4. Los masa atómica del renio es 186.2. Dado que 37.1 % del renio natural es renio-185, ¿cuál es e otro
isótopo estable?