Vamos a calcular cuántos átomos de hidrógeno hay en 25.6 gramos de urea. Primero, es fundamental entender qué es un átomo. Un átomo es la unidad básica de la materia que consiste en un núcleo rodeado de electrones. En este caso, nos enfocamos en los átomos de hidrógeno (H).
La urea, cuya fórmula química es (NH₂)₂CO, tiene cuatro átomos de hidrógeno por cada molécula. Este es un punto crucial. Para resolver nuestro problema, necesitamos seguir estos pasos:
- Calcular el peso molecular de la urea: Necesitamos la tabla periódica. El peso atómico del nitrógeno (N) es aproximadamente 14 g/mol, del hidrógeno (H) es 1 g/mol, del carbono (C) es 12 g/mol y del oxígeno (O) es 16 g/mol. Por lo tanto, el peso molecular de la urea es (2 * 14) + (4 * 1) + 12 + 16 = 60 g/mol.
- Calcular el número de moles de urea en 25.6 gramos: Dividimos la masa dada entre el peso molecular: 25.6 g / 60 g/mol ≈ 0.427 moles de urea.
- Calcular el número de moléculas de urea: Multiplicamos el número de moles por el número de Avogadro (6.022 x 10²³ moléculas/mol): 0.427 moles * 6.022 x 10²³ moléculas/mol ≈ 2.57 x 10²³ moléculas de urea.
- Calcular el número total de átomos de hidrógeno: Como cada molécula de urea tiene 4 átomos de hidrógeno, multiplicamos el número de moléculas de urea por 4: 2.57 x 10²³ moléculas * 4 átomos H/molécula ≈ 1.03 x 10²⁴ átomos de hidrógeno.
Por lo tanto, hay aproximadamente 1.03 x 10²⁴ átomos de hidrógeno en 25.6 gramos de urea.
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Este tipo de cálculo es importante en química, especialmente en estequiometría. Comprender cómo calcular el número de átomos en una muestra es crucial para predecir el resultado de reacciones químicas y para analizar la composición de sustancias. Por ejemplo, en la producción de fertilizantes (donde la urea es común), es vital conocer la cantidad precisa de elementos presentes para optimizar la eficiencia del proceso.
