domingo, 3 diciembre 2023

Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2011 (1s) | Soluciones de las preguntas 22, 23 y 24

Al azar

(BLOQUE 1) 22. (ESTA PREGUNTA, LA 23 Y LA 24 ESTÁN RELACIONADAS.) El oxígeno tiene tres isótopos estables: 168O, 178O y 188O cuyas abundancias relativas son, aproximadamente, 99,76 %, 0,04 % y 0,20 %. ¿Sería posible encontrar en la naturaleza una molécula de ozono de masa molecular aproximada 51 uma? (Tomar como pesos atómicos de los isótopos del O sus números de masa.)

(A). No; su peso sería de 24 uma.
(B). Sí; ese es el peso molecular del ozono.
(C). No; su peso sería 48 uma.
(D). Sí, aunque sería poco probable.

Solución: D. La fórmula molecular del ozono es O3. Cabe la posibilidad de encontrar una molécula de ozono formada por tres isótopos 178O, cuya masa molecular aproximada sería de 51 uma. También entra dentro de lo probable encontrar una molécula de ozono formada por un isótopo 168O, otro 178O y un tercero 188O. Su masa molecular aproximada también sería 51 uma.


23. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 22 Y LA 24.) El peso molecular del ozono será…

(A). muy próximo a 16.
(B). muy próximo a 48.
(C). muy próximo a 51.
(D). muy próximo a 54.

Solución: B. Elegida una molécula de ozono al azar, lo más probable es que esté formada por tres isótopos 168O, conjunto cuya masa molecular es 48. También se puede demostrar calculando el peso atómico promedio del oxígeno, que sería 99,76·16 + 0,04·17 + 0,20·18 ≅ 16. Por lo tanto, el peso molecular del ozono será aproximadamente 3·16 = 48.


24. (SI ES PRECISO, USE PARA ESTA PREGUNTA LOS DATOS DE LA 22 Y LA 23.) En un laboratorio se dispone de 132,192 g del isótopo de ozono cuyos átomos de oxígeno contienen en su núcleo diez neutrones. ¿Aproximadamente, a cuántos moles de dicho tipo isotópico de ozono equivale esa masa?

(A). 7,344 moles
(B). 2,754 moles
(C). 2,592 moles
(D). 2,448 moles

Solución: D. El peso atómico del O es 8. Eso supone que cuenta con 8 protones en su núcleo. Por lo tanto, el isótopo de O que contiene 10 neutrones tiene número de masa 18 y se puede representar como 188O. Su masa atómica aproximada es, lógicamente, 18. Y la molécula de O3 formada íntegramente por isótopos de ese tipo tendrá una masa molecular aproximada de 3·18 = 54. Por lo tanto, 132,192 g de esa variedad de ozono equivaldrán a 132,192 / 54 = 2,448 moles del mismo.

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