3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 19
La masa atómica es el promedio de las masas de los tres núclidos, cada una ponderada de acuerdo con su abundancia
relativa propia. Las masas de los núclidos se presentan en la tabla 2-1.
A r = (0.9223 × 27.977 u) + (0.0467 × 28.976 u) + (0.0301 × 29.974 u)
A r = 25.803 u + 1.353 u + 0.929 u = 28.085 u
2.2. El carbono natural está formado por dos isótopos, el 12 C y el 13 C. ¿Cuáles son las abundancias porcentuales de
los dos isótopos en una muestra de carbono cuya masa atómica es 12.01112?
Sea y = % de abundancia de 13 C; entonces 100 − y es % 12 C.
(12.00000)(100 − y) + (13.00335)y
A r = 12.01112 =
100
(13.00335 − 12.00000)y
A r = 12.00000 + = 12.00000 + 0.0100335y
100
Entonces,
12.01112 − 12.00000
y = = 0.01112
0.0100335 0.0100335 = 1.108% 13 C
y
100 − y = 98.892% 12 C
2.3. Antes de 1961 se utilizó una escala física de masas atómicas basada en el valor de 16.00000 para el 16 O. En la
escala antigua, ¿cuál hubiera sido la masa atómica física del 12 C?
Se puede usar la relación de los dos puntos de referencia para determinar el valor anterior.
Nueva referencia
Referencia anterior = A r de 12 C
A r of 16 O = 12.00000
15.99491
12.00000
(16.0000)
= 12.00382
15.99491
2.4. Una muestra de 1.5276 g de CdCl 2 se sometió a un proceso electrolítico para separar todo el cadmio. El peso
del cadmio metálico fue 0.9367 g. Si se toma la masa atómica del cloro como 35.453, ¿cuál debe ser la masa
atómica del cadmio según tal experimento?
A lo largo de este libro se especificará la cantidad de una sustancia en función de la unidad química, el mol. Se
empleará el símbolo n(símbolo o fórmula) para indicar la cantidad de moles de la sustancia. Ya que en la mayor parte del
trabajo de laboratorio la masa se determina pesando, la palabra “peso” (como en la segunda oración del problema) es de
uso común, donde “masa” sería más preciso. A menos que cause ambigüedades, se seguirá la costumbre sin tratar de distinguir
entre “masa” y “peso”.
Este problema se puede resolver calculando primero la cantidad de moles de átomos de Cl en la muestra pesada.
Peso de CdCl 2 = 1.5276 g
Peso de Cd en el CdCl 2 = 0.9367 g
Peso de Cl en el CdCl 2 = 0.5909 g
n(Cl) = 0.5909 g ×
1 mol = 0.016667 mol
35.453 g
De acuerdo con la fórmula CdCl 2 , se observa que la cantidad de moles de Cd es exactamente la mitad de la cantidad
de moles de Cl.
n(Cd) = 2 1 n(Cl) = 2 1 (0.016667) = 0.008333 mol
La masa atómica es la masa por mol:
A r (Cd) =
0.9367 g
0.008333 mol = 112.41 g/mol