1. (NH₄)₂SO₄

1. Lo primero es identificar qué elementos están presentes en la fórmula y obtener su masa atómica de la tabla periódica de los elementos:

• Nitrógeno (N): 14 uma.
• Hidrógeno (H): 1 uma.
• Azufre (S): 32 uma.
• Oxígeno (O): 16 uma.

2. Después, se cuenta el número de átomos que hay de cada uno de los elementos en la fórmula. Si hay un subíndice fuera de un paréntesis, hay que multiplicar el número de átomos de los elementos que están dentro de este.

• N: 2 átomos (se multiplicó por el subíndice fuera del paréntesis).
• H: 8 átomos (por la misma razón anterior).
• S: 1 átomo.
• O: 4 átomos.

3. Se multiplica la masa atómica de cada elemento por el número de átomos que hay de ese mismo elemento.

• N: (14 uma)(2) = 28 uma
• H: (1 uma)(8) = 8 uma
• S: (32 uma)(1) = 32 uma
• O: (16 uma)(4) = 64 uma

Finalmente, al hacer la suma, se obtiene la masa molecular del (NH₄)₂SO₄ = 132 uma.

2. Ca₃(PO₄)₂

Este procedimiento se hará más directo y conciso, ya que en un solo paso se identificará el número de átomos de los elementos y se multiplica por la masa atómica.

1. Identificamos los elementos y buscamos su masa atómica:

• Calcio (Ca) = 40 uma
• Fósforo (P) = 31 uma
• Oxígeno (O) = 16 uma

2. Obtenemos la masa molecular, de la siguiente forma:

• Ca: (40 uma)(3) = 120 uma
• P: (31 uma)(2) = 62 uma
• O: (16 uma)(8) = 128 uma

La suma de lo anterior resulta en la masa molecular del Ca₃(PO₄)₂ = 310 uma.

Datos

Revisando el enunciado del problema, puede obtenerse la siguiente información:

Fórmula química del agua: H₂O

m_agua = 250 g

n = X mol; esta es la incógnita, el número de mol de agua que está contenido en el vaso.

El número de moléculas también se pregunta en el problema. Se podrá conocer una vez sabiendo el número de mol que hay en el vaso de agua.

Operaciones

El problema involucra convertir la masa en gramos a mol. Para ello, se tiene la siguiente fórmula, donde: n: número de mol, en unidades mol; m: masa, en unidades de gramo y M: masa molar, en unidades de g/mol.

Lo primero que hace falta conocer es la masa molar (M), que te dirá cuántos gramos tiene cada mol de agua, en este caso. Para calcularlo hacemos la suma de las masas molares de los dos hidrógenos y del oxígeno, en unidades g/mol:

H₂O:

• H = (1 g/mol)(2) = 2 g/mol
• O = (16 g/mol)(1) = 16 g/mol

Por lo tanto, la masa molar del agua, M = 18 g/mol

Con este resultado, ya se puede utilizar la fórmula inicial y, haciendo las sustituciones, quedaría:

Notarás que, al dividir g/(g/mol), la unidad que queda es la de mol. Esto se debe a la Ley de Extremos y Medios, al dividir fracciones. También es llamada coloquialmente "Ley del Sándwich".

Ahora, para calcular el número de moléculas de agua en ese vaso, tendremos que recordar que 1 mol de agua significa 6.022x10²³ moléculas por mol (moléculas/mol). Entonces si se tienen 13.89 mol, el número de moléculas será:

# moléculas H₂O = (6.022 x10²³ moléculas/mol)(13.89 mol) = 83.65 x10²³ moléculas en ese vaso

Resultados

Tienes un vaso con agua, cuya masa del líquido es de 250 g,

¿Cuántos mol de agua estarán contenidos en el vaso?

R = 13.89 mol de agua

¿Cuántas moléculas de agua representa?

R = 83.64 x10²³ moléculas de agua

Datos

En este problema, se nos está proporcionando como información la cantidad de mol que se está obteniendo del fertilizante.

Fórmula química del fertilizante: KNO₃

n = 2.5 mol

m = X g; esta es la incógnita, la masa del fertilizante en gramos.

El número de moléculas también se pregunta en el problema. Se podrá conocer una vez sabiendo el número de mol.

Operaciones

Al ser una conversión entre mol y masa en gramos, se puede emplear la fórmula que sigue:

Pero, nota que ahora se necesita la masa en gramos (m), por lo que es necesario despejarla y que habrá que calcular la masa molar (M).

El despeje quedaría así: m = n(M)       

Se ha despejado m enviando M multiplicando al otro lado. Para calcular M, hacemos la suma de las masas molares de los elementos que componen al fertilizante:

• K: (39 g/mol)(1) = 39 g/mol
• N: (14 g/mol)(1) = 14 g/mol
• O: (16 g/mol)(3) = 48 g/mol

Masa molar del KNO₃ = 101 g/mol

Una vez conocido M se pueden hacer las sustituciones correspondientes:

m = n(M)

m = (2.5 mol)(101 g/mol)      las unidades mol se cancelaron por ser operaciones contrarias

m = 252.5 g de KNO₃  

Para encontrar el número de moléculas contenidas en 2.5 mol (o su equivalente en gramos, 252.5 g), entonces debemos hacer la siguiente operación, recordando que cada mol contiene 6.023 x10²³ moléculas.

El número de moléculas de KNO₃ se obtendría de:

(6.022 x10²³ moléculas/mol)(2.5 mol) = 15.055 x10²³ moléculas de KNO₃.

Resultados

Al obtener 2.5 mol de KNO₃, ¿cuántos gramos se habrán obtenido?

R = Se obtuvieron 252.5 g de KNO₃

¿Cuántas moléculas de fertilizante KNO₃estarán presentes en el producto?

R = Están presentes 15.055x10²³ moléculas de KNO₃