Identificación de errores en cálculos estequiométricos
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Como parte de una sesión de aprendizaje sobre la comprensión de la noción de cantidad de sustancia, un docente plantea la siguiente pregunta a los estudiantes:
“¿Qué sustancia contiene mayor número de moléculas: 10 g de metano ($CH_4$) o 10 g de dióxido de carbono ($CO_2$)?”
A continuación, se presenta la respuesta de una estudiante:
$$10\text{ g sustancia} \times \frac{1\text{ mol sustancia}}{1\text{ g sustancia}} \times \frac{6,022 \times 10^{23}\text{ moléculas}}{1\text{ mol de sustancia}}$$
$$= 6,022 \times 10^{24}\text{ moléculas}$$
“Como el metano y el dióxido de carbono tienen la misma masa de 10 gramos, entonces, ambos tienen también la misma cantidad de moléculas”.
Nota: Desde el 2018, la IUPAC establece que el número de Avogadro es $6,022 \times 10^{23}$
¿Cuál es el ajuste que debe realizar la estudiante en su procedimiento?
Alternativa A
Debe cambiar las unidades que emplea en los cálculos realizados.
Alternativa B
Debe cambiar la equivalencia que establece entre 1 mol de sustancia y la masa en gramos de la sustancia.
Alternativa C
Debe cambiar la equivalencia que establece entre 1 mol de sustancia y la cantidad de moléculas de la sustancia.
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Hola. Vamos a analizar la resolución de un estudiante sobre un problema de cantidad de sustancia para identificar qué ajuste debe realizar en su procedimiento.
Análisis de Estequiometría
El problema pregunta qué sustancia tiene mayor número de moléculas: diez gramos de metano o diez gramos de dióxido de carbono. Veamos el cálculo del estudiante.
Notemos el primer factor de conversión que utiliza el estudiante. Escribe que un mol de sustancia es igual a un gramo de sustancia.
Esto es un error fundamental. La relación entre un mol y la masa en gramos no siempre es uno a uno; depende de la masa molar específica de cada compuesto.
Para el metano, un mol pesa aproximadamente dieciséis gramos, no uno.
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