MASA MOLEKULARRA.
FORMULA BIDEZKO KALKULUAK
FORMULA KIMIKOAK
Sustantzia guztiak formula
bidez adierazteko aukera ematen duen hizkuntza unibertsala erabiltzen du
kimikak. Molekula eta kristal kontzeptuei esker, bi formula mota bereiz
ditzakegu:
-
Formula molekularra: molekulak osatzen dituzten atomo multzoak deskribatzeko
erabiltzen da. Azpiindizeak molekula osatzen duten atomoetako bakoitza zer
kopurutan dagoen adierazten du. Ad: CCl4: atomo bat Karbono eta 4
atomo Kloro.
-
Formula enpririkoa: kristal sareak deskribatzeko erabiltzen da. Azpindizeak
kristaleko elementu bakoitzaren atomoak zein proportziotan dauden adieraten du.
Ad: CaF2 formulak adierazten du kaltzio fluorurozko sarean kaltzio
atomo bakoitzeko bi fluor atomo daudela.
1.- Idatz ezazu substantzia hauen molekula batean zenbat
atomo dauden:
- H2O
- HNO3
- C6H6
- Al(OH)3
2.- Sufre dioxidoa konposatu kobalente molekularra da eta
hauxe da bere formula: SO2. Potasio oxidoa, ostera, ionikoa: K2O.
Zein motatako da formula horietako
bakoitza?.
MASA MOLEKULARRA
Masa molekularra
formula-unitatea osatzen duten atomoen masa atomikoen batura da.
Ikuspuntu zorrotz batetik,
susbstantzia molekularrek soilik osatzen dituzte molekulak, eta beraz, haiek soilik izango dute masa molekularra.
Baina kontzeptu hori formula enpirikoetan ere erabiltzen da.
Masa molekularra magnitude
erlatiboa da, hautazko patroi bati baitagokio, hau da, masa atomikozko
unitateari (u).
Ad:
1.- Kalkulatu Nitrato amonikoaren masa molekularra. Haren
formula NH4NO3 da, eta haren atomoen masa atomikoak (
masa atomikozko unitatetan): N=14,0; O=16,0; H=1,0.
2.- Kalkulatu miloi bat Oxigeno molekularen masa
gramotan. Oxigenoaren formula O2 da eta oxigeno atomo baten masa 16
u-koa da. (1,66 x 1024 (g/u).
3.- Kalkulatu kaltzio kloratoaren (Ca(ClO3)2)
masa molekularra. Hauek dira atomoen masa atomikoak: Ca=40,1; Cl=35,5; O=16,0.
4.- Determina itzazu ondoko substantzien masa
molekularrak:
- O2,
oxigeno gasa
- Ura, H2O
- Zilar
bromuroa AgBr
-
Magnesio hidroxidoa MgOH
- Azido
karbonikoa H2CO3
- Aluminio sulfatoa Al2(SO4)3
-
Aluminio sulfatoa Al2(SO4)3
5.- X2CO3
Konposatuaren masa molekularra 187,0 u-koa da. Ondorioztatu zein de X
elementu kimikoaren masa atomikoa, zein elementu den eta idatzi bere
konfigurazio elektronikoa.
KONPOSIZIO EHUNDARRA
Konposatu baten konposizio
ehundarrak elementu bakoitzari zer masa portzentaje dagokion adierazten du, hau
da, konposatuaren 100 masa unitatetan elementu bakoitzari zenbat masa unitate
dauden: substantzia bateko formula jakinez gero, erraz determina dezakezu bere
konposizio ehundarra eta masa molekularra eta bakoitzaren konposizio ehundarra
jakinda erraz jakin dezakegu bere formula.
Ad:
-
Kalkula ezazu Kobalto (III)
oxidoaren konposizio ehundarra:
-
Nitrogeno oxido baten
konposizio ehundarra hauxe da: %30.43 N eta %69.57 O. Determinatu oxido horren
formula, masa molekularra 46,0 u-koa dela jakinik
-
Meatze batetik, magnetita
(Fe2O3) izeneko burdin minerala ateratzen dute.
Burdinaren masa atomikoa 55,8 ukoa eta oxigenoarena 16,0u-koa.
o
Kalkulatu magnetitaren
konposizio ehundarra.
o
Zenbat burdina atera
daiteke 5000 kg magnetitatik?.
- Lortu ondoko konposatuen
konposizio ehundarra:
o
a.- Burdina (III)
kloruroa Fe Cl3
o
b.- Sodio sulfatoa: Na SO4
-
Burdina oxido baten konposizio
ehundarra ondokoa da: %69,92 Fe eta %30,08 O. Determina ezazu bere formula,
bere masa molekularra 159,6 u-koa dela jakinik.
MOLA
Elementuen masa atomikoak
eta konposatuen masa molekularrak neurtzeko erabiltzen den unitateari masa atomikoaren unitatea u deritzo eta
definizioz Karbono 12 motako atomo baten masaren hamabirena da.
Laborategian ezin da
erabili, izugarri txikia baita normalean erabilitako masa unitateekin
konparatuta. Nola neurtu balantza batekin masa atomikoaren unitateetan?.
Gutxi gorabehera, masa
atomikoaren unitatea protoi baten masaren baliokidea bada, zenbat protoi behar
dira 1g materia lortzeko?
1g/1,6 *10-24 = 6,022 * 1023
Beraz, 1g materia 6,022 * 1023
masa atomikoaren unitateren baliokidea da. Balio honi Avogadroren
konstantea deitzen zaio:
NA= 6,022 *1023
Eta balio honetan
oinarrituta, kimikariek unitate berezia erabiltzen dute materia-kantitatea
neurtzeko: mol unitatea: Avogadroren
konstanteak adina partikula dauzkan materia-kantitatea da, atomoak zein
molekulak izanda.
Mol bat atomo: 6,022 * 1023 atomoren
baliokidea.
Mol bat molekula: 6,022 * 1023 molekularen
baliokidea.
Avogadroren konstateari esker, partikula kopurutik
moletara pasa gaitezke eta moletatik partikula kopurura.
Ad: Zenbat mol atomo daude 8,50 * 1025 burdina atomo dituen burdina zati batean?
Ariketak:
1.- Determinatu zenbat atomo dauden:
a.- Hiru mol sodiotan, Na.
b.- Hiru mol sodio hidroxidotan, NaOH
2.- Ontzi batean, 3,8 mol ur daudela kontuan izanda,
zenbat ur mlekula egongo dira?
a.-
Eta 8,45 * 1023 ur molekula egongo balira, zenbat mol izango
lirateke?.
MASA MOLARRA
Substantzia baten masa molarra, M, substantzia
horren mol baten masa da.
Substantzia jakin baten masa molarrak 6,022 * 1023 atomo edo molekula
ditu, mol baten masa baita.
Substantzia jakin baten masa molarra gramotan
adierazita bat dator zenbaki modura masa atomikoarekin edo masa molekularrarekin.
Ar (Fe)=55,8u M(Fe)=55,8 g/mol
Mr(H2O)= 18,0u M(H2O)= 18,0 g/mol
Masa molarrak laguntzen digu substantzia
kantitatetik masara pasatzea eta masatik substantzia kantitatera:
Masa molarra gramotan adierazita bat dator masa
atomikoarekin edo masa molekularrarekin:
1g = 6,022 * 1022 u delako.
Ad:
a.- Kalkula ezazu zenbat mol dauden 60g sodio
klorurotan, NaCl.
b.- Kalkulatu zenbat Fe atomo dauden metal horren 25
g-tan:
Ariketak:
1.- Eman itzazu substantzia hauen masa molarrak:
- C4H10 butano gasa
- H2SO4 azido sulfurikoa
- H2 Hidrogeno gasa
2.- Edalontzi batean 15 mol ur badaude, zer ur masa
dago edalontzian?.
3.- Olio birziklatuarekin xaboia egiteko 150 g NaOH
erabili dugu. Kalkula ezazu zenbat mol NaOH erabili den horretarako.
4.- Kalkula ezazu zenbat molen baliokide diren eta
zenbat molekula dituzten 20g FeCl3-k.
5.- Kalkula ezazu zenbat mol eta zenbat molekula
izango diren 30g AgNO3-tan.
BOLUMEN MOLARRA
Edozein substantziaren mol bati dagokion masa eta
substantzia horren masa mlekularra (u-tan) zenbaki berberaz adierazten dira.
Substantzia jakin baten volumen molarra, Vm, substantzia horren mol
bat atomok edo mol bat molekulak betetzen duen bolumena da.
Solidoen eta likidoen kasuan, substantzia baten masa molarra haren
bolumen molarraz zatituz, substantziaren dentsitatea lortzen da.
Gasen molak: Gas guztietan hau betetzen da: edozein gasen 22,4 litrok
, presio eta tenperatura normaletako egoeran neurturik ( atmosfera 1eko presioa eta 0ºC-ko tenperaturan ), 6,02 1023
molekula dauzka. Ro har, gasaren mol kopuru jakin bat badugu presio eta
tenperatura jakin batzuetan, gasak bolumen berbera beteko du kasu guztietan,
edozein gasa izanda.
Ad:
a.- Kalkulatu zer bolumen beteko duten 7 mol amoniako
gasek baldintza normaletan.
b.- Kalkula ezazu 80 ml Oxigentan dagoen masa,
baldintza normaletan neurtuta dagoela jakinda.
Ariketak:
1.- Kalkulatu zenbat mol nitrgeno dauden 1m3-eko
ontzi itxi batean, baldintza normaletan neurtuta.
2.- Zein pauso jarraituko zenuke gas bateko molekula
kopurua, baldintza normaletan beteten duen bolumena jakinda?. Aplika ezazu 1cm3
gas egoeran dagoen etanolarekin (baldintza normaletan).
3.- Kalkula ezazu zer bolumen betetzen duten 75
g SO2 gaseosok baldintza
normaletan.
4.- Zenbat gramo daude 150 ml kloro gaseosotan,
baldintza normaletan?.
5.- Zein bolumen beteko dute 3,8 * 1022 O2
molekulek baldintza normaletan?.
ALDAKETA
KIMIKOAK
Laborategiko praktika: aldaketa fisikoak eta aldaketa
kimikoak.
Aldaketa fisikoa: Substantzia batek aldaketa bat jasaten duenean materia
horren izaera ez bada aldatzen, aldaketa fisiko bat jasan duela esango dugu
(adibidez, ur likidoa luruntzean lortutako gasak propietate berdinak izango
ditu).
Aldaketa kimikoetan, ordea, aldaketa gertatzean lotura kimiko batzuk hautsi dira , hasierako substantziak osatzen
zituzten atomoak askatu eta atomo horiek beste lotura batzuen bidez berriro antolatu dira. Horrela beste
substantzi batzuk sortu dira. Prozesu horri erreakzio kimiko deitzen
zaio. Hasierako substantziak erreaktiboak dira eta bukaerakoak, berriz, produktuak.
ü
Ekuazio kimikoak: Erreakzio kimikoak ekuazio
kimikoen bidez adierazten dira. Ekuazio kimikoek bi gai izaten dituzte:
ezkerrean, erreaktiboak jartzen dira beraien formula kimikoaren bidez eta gehi
ikurrarekin, ezkuinean produktuak jartzen dira formula kimikoaren bidez eta
gehi ikurrarekin ere. Bi gaien erdian gezia jartzen da.
Erreaktiboak --------------------> Produktuak
ü Masaren kontserbazioaren legea: Ondorengo
irudian erreakzio kimiko bat ageri da:
KClO3 -----------------------> KCl +
O2
Ondo aztertu ondoren
erreaktiboek dituzten atomo berdinak produktuetan agertuko dira eta kantitatea ere ez da aldatuko.
Ariketak:
1.- Idatzi ondoko erreakzio kimikoak, erreaktiboak eta
produktuak adieraziz:
o
C4H10 (butano) erre egiten da
aireko oxigenoarekin O2 karbono dioxido eta ur lurruna eratuz.
o
CaCO3 (kaltzio karbonatoa) deskonposatzen da,
kaltzio oxido eta karbono dioxido emanez.
o
Aireko oxigenoak, gasak, burdina oxidatzen du eta oxido
ferrikoa eratu ahal du.
o
Gas egoeran dagoen nitrogenoak, gas egoeran dagoen
hidrogenoarekin elkartu eta amoniako gas eratzen du.
o
Elektrolisia prozesuaren bidez, ura, oxigeno gas eta
hidrogen gas bihurtzen da.
XVlll.
Mendean Lavoisier kimikari frantsesak masaren kontserbazioaren legea
idatzizuen erreakzio kimikoak azaltzeko: Aldaketa kimikoetan bukaerako masak
eta hasierakoak berdinak izan behar dute.
Lege
honen arabera erreakzio kimikoak doitu egiten dira, hau da, koefiziente
estekiometriko deitzen zaien zenbaki batzuen bidez, errakzioan parte
hartuko duten molekula kopurua azalduka dira.
Uraren erreketa
erreakzioa hartuko dugu kontutan :
H2
+ O2 ——————> H2O
Erreaktiboetan
bi oxigeno atomo daude eta produktuetan bat. Kasu honetan ur molekula bider bi
egiten badugu bi aldeetan oxigeno atomo kopuru berdina izango dugu.
H2 +
O2 ———————> 2H2O
Baina
hidrogeno kopurua ezberdina da . Produktuan orain lau hidrogeno ditugu eta
erreaktiboetan bi, erreaktiboko hidrogenoa bider bi egiten badugu bi aldeetan
hidrogeno kopurua berdintzea lortuko dugu.
2 H2 + O2
———————> 2 H2O
Ariketak:
1.- Doitu itzazu aurreko ariketako (erreakzio
kimikoarena) erreakzioak.
2.- Doitu ondoko ekuazio kimikoak:
o
H2+ O2 <--> H20
o
N2 + H2 <--> NH3
o
H2O +
Na <--> Na(OH) + H2
o
KClO3 <--> KCl + O2
o
BaO2 + HCl <--> BaCl2 + H2O2
o
H2SO4 + NaCl <--> Na2SO4 + HCl
o
FeS2 <--> Fe3S4 + S2
o
H2SO4 + C <--> H20 + SO2 + CO2
o
SO2 + O2 <--> SO3
o
NaCl <--> Na + Cl2
o
HCl + MnO2 <--> MnCl2 + H20 + Cl2
o
K2CO3 + C <--> CO + K
o
Ag2SO4 + NaCl <--> Na2SO4 + AgCl
o
NaNO3 + KCl <--> NaCl + KNO3
o
Fe2O3 + CO <--> CO2 + Fe
o
Na2CO3 + H2O + CO2 <--> NaHCO3
o
FeS2 + O2 <--> Fe2O3 +
SO2
o
Cr2O3 + Al <--> Al2O3 + Cr
o
Ag + HNO3 <--> NO + H2O + AgNO3
o
CuFeS2 + O2 <--> SO2 + CuO + FeO
Estekiometria ariketak
1.-
Osatu taulak:
C + O CO
Masa (g)
|
|
|
|
Mol kopurua
|
|
|
|
Masa (g)
|
|
|
|
Mol kopurua
|
|
|
|
Masa (g)
|
|
|
|
Mol kopurua
|
|
|
|
H + N NH
Masa (g)
|
|
|
|
Mol kopurua
|
|
|
|
Masa (g)
|
|
|
|
Mol kopurua
|
|
|
|
Masa (g)
|
|
|
|
Mol kopurua
|
|
|
|
2.- Ondoko erreakzioaren inguruan :
C H O
+ O --------------------> CO +
H O
a. Zeintzuk dira erreaktiboak
eta zeintzuk produktuak?
b. Doitu erreakzioa.
c. Zenbat mol O erabili
dira 1mol etanolarekin ( C H O ) erreakzionatzeko?
3.- 10g sodio (Na) eta azido sulfurikoa
erreakzionatzean sodio sulfatoa (Na SO )
eta hidrogenoa H lortu dugu (H ) .
a. Idatzi ekuazio kimikoa eta
doitu.
b. 10g Na erabiliz zenbat gramo
sodio sulfato lortuko ditugu?
c. Zenbat gramo azido sulfuriko
behar ditut 10g Na ditudanean?
4.- Ondoko erreakzioak ikusirik:
N
+ H NH
a. Doitu ekuazioa:
b. Zein da erlazio
estekiometrikoa?(bakoitzaren mol kopurua).
c. Zenbat H behar ditut 70g nitrogenorekin
erreakzionatzeko?
d. Zenbat NH lortuko dut aurreko kasuan?
5.- Ondoko ekuazioa ikusirik:
Fe
+ O Fe O
a. Doitu ekuazioa:
b. Zein da erlazio
estekiometrikoa? (bakoitzaren mol kopurua).
c. Zenbat O behar ditut 10g Fe-rekin erreakzionatzeko?
d. Zenbat Fe O lortuko dut aurreko kasuan?
6.- Kobre sulfuro (II)ak
oxigenoarekin erreakzionatzen duenean kobre oxidoa (I) eta sufre dioxidoa lortzen dira.Zenbat gramo
kobre sulfuro (II)erreakzionatzen du 50g oxigenokin?
CuS
+ O CuO +
SO
7.- Kaltzio karbonatoa eta azido klorhidrikoaren arteko
erreakzioan karbono dioxidoa, kaltzio kloruroa eta ura sortzen dira. Kalkulatu
zenbat kaltzio karbonato behar den 250g kaltzio kloruro lortzeko.
CaCO
+ HCl CO +
CaCl + H O