Moles, moléculas y átomos a partir de la masa de fosfato de sodio

, por F_y_Q

Tenemos 820 g de fosfato de sodio, calcula:
a) Cuántos moles tenemos.
b) Cuántas moléculas tenemos.
c) Cuántos moles tenemos de cada elemento.
d) Cuántos átomos tenemos de cada elemento.
e) Cuántos gramos de sodio tenemos.
f) Cuántos gramos habría que coger para tener 3,11\cdot 10^{23} moléculas de este compuesto.
Datos: Na = 23 ; P = 31 ; O = 16.


SOLUCIÓN:

En primer lugar debemos formular el compuesto para poder establecer su masa molecular. El fosfato de sodio es Na_3PO_4 y contiene 3 átomos de Na, 1 átomo de P y 4 átomos de O por cada molécula. También podemos expresar esta relación en moles y sería correcta. Su masa molecular es: 23·3 + 31·1 + 4·16 = 164 g/mol
a) Convertimos la masa de compuesto en mol por medio de un factor de conversión:

850\ g\ Na_3PO_4\cdot \frac{1\ mol}{164\ g} = \bf 5,18\ mol\ Na_3PO_4


b) Ahora convertimos los moles en moléculas a partir del número de Avogadro:

5,18\ mol\ Na_3PO_4\cdot \frac{6,022\cdot 10^{23}\ mol\acute{e}c}{1\ mol} = \bf 3,12\cdot 10^{24}\ mol\acute{e}c\ Na_3PO_4


c) Los moles de cada elemento guardan la relación explicada antes:
5,18\cdot 3 = \bf 15,54\ mol\ Na
5,18\cdot 1 = \bf 5,18\ mol\ P
5,18\cdot 4 = \bf 20,72\ mol\ O
d) 15,54\ mol\ Na\cdot \frac{6,022\cdot 10^{23}\ \acute{a}t}{1\ mol} = \bf 9,36\cdot 10^{24}\ \acute{a}t\ Na
5,18\ mol\ P\cdot \frac{6,022\cdot 10^{23}\ \acute{a}t}{1\ mol} = \bf 3,12\cdot 10^{24}\ \acute{a}t\ P
20,72\ mol\ O\cdot \frac{6,022\cdot 10^{23}\ \acute{a}t}{1\ mol} = \bf 1,25\cdot 10^{25}\ \acute{a}t\ O
e) Debemos convertir en masa los moles de sodio que acabamos de calcular:
15,54\ mol\ Na\cdot \frac{23\ g}{1\ mol} = \bf 357,42\ g\ Na
(Hacemos el cálculo de los otros dos elementos solo como forma de completar el ejercicio, aunque no nos lo piden)
5,18\ mol\ P\cdot \frac{31\ g}{1\ mol} = \bf 160,58\ g\ P
20,72\ mol\ O\cdot \frac{16\ g}{1\ mol} = \bf 331,52\ g\ O
f) Relacionamos las moléculas que nos dan con la masa molecular y el número de Avogadro:

3,11\cdot 10^{23}\ mol\acute{e}c\ Na_3PO_4\cdot \frac{164\ g}{6,022\cdot 10^{23}\ mol\acute{e}c} = \bf 84,70\ g\ Na_3PO_4