3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 25
2.34. ¿Cuántos moles de Fe y de S hay en: a) 1 mol de FeS 2 (pirita); b) 1 kg de FeS 2 ? c) ¿Cuántos kilogramos de S hay en exactamente
1 kg de FeS 2 ?
Resp. a) 1 mol Fe, 2 mol S; b) 8.33 mol Fe, 16.7, 16.7 mol S; c) 0.535 kg S
2.35. Cierto suministro público de agua contenía 0.10 partes por mil millones de cloroformo, CHCl 3 . ¿Cuántas moléculas de
CHCl 3 habría en una gota de 0.05 mL de esta agua?
Resp. 2.5 × 10 10
2.36. El iridio tiene una densidad muy alta, de 22.65 g/cm 3 . ¿Cuántos a) gramos de Ir, b) moles de Ir y c) átomos de Ir hay en un
cubo de 2 cm de lado?
Resp. a) 181.2 g de Ir; b) 0.94 mol de Ir; c) 5.7 × 10 23 átomos de Ir
2.37. El límite de cianuro, después del cual sobreviene la muerte, es 2 500 nanogramos por mililitro de sangre. Suponiendo que
el volumen promedio de la sangre sea 5.6 L en una persona de talla promedio, a) ¿qué masa, en gramos de cianuro de
potasio, KCN, representa la dosis fatal? b) La densidad de KCN es 1.5 g/cm 3 ; ¿qué volumen ocupará esa masa, en cm 3 ?
c) ¿Cuántos moles de KCN contiene? d) ¿Cuántas moléculas hay?
Resp. a) 0.014 g KCN; b) 0.021 cm 3 (unos cuantos cristales) c) 2.6 × 10 −4 mol de KCN; d ) 1.6 × 10 20 moléculas
de KCN
2.38. Una aleación, de nombre Permalloy 45, contiene 54.7% de Fe, 45% de Ni y 0.3% de Mn, en masa. a) Exprese el contenido
de una muestra de 0.685 g, en moles de cada metal. b) Si la fuente de la información hubiera expresado la composición
porcentual de Permalloy en moles y no en masa ¿sería correcto el 45 (por ciento de níquel) en su nombre? Explique por
qué.
Resp. a) 6.7 × 10 −3 mol de Fe; 5.3 × 10 −3 mol de Ni; 3.7 × 10 −5 mol de Mn; b) No sería correcto ya que las masas
y los moles son números diferentes para cada componente; los porcentajes en moles también serían distintos de los indicados
para masa.
2.39. Una muestra de 0.01 g de pólvora cruda se recolectó en el sitio donde detonó una bomba. Su análisis indicó que contenía
20% de azufre en masa. La estimación de la cantidad de pólvora usada fue 0.350 kg (menos de 4 3 de lb). Calcule a) la masa,
en g, de azufre usada para producir la bomba, b) los moles de S y c) la cantidad de átomos de S.
Resp. a) 70 g de S; b) 2.1 mol de S; c) 1.3 × 10 24 átomos de S
PROPORCIONES MÚLTIPLES
2.40. Compruebe la ley de las proporciones múltiples para un elemento X, que forma óxidos cuyos porcentajes de X son 77.4%,
63.2%, 69.6% y 72.0%. Si el compuesto con 77.4% de X es XO ¿qué elemento es X y cuáles son los otros compuestos?
Resp. Las cantidades relativas de X que se combinan con la cantidad fija de oxígeno son 2, 1,
3 4 y 2 3 . Las cantidades
relativas de oxígeno que se combinan con la cantidad fija de X son 1, 2, 2 3 y 3 4 . Como A r (X) = 54.8, X es Mn. Los demás
compuestos tienen las fórmulas empíricas MnO 2 , Mn 2 O 3 y Mn 3 O 4 .
2.41. La herrumbre es una mezcla de varios compuestos de hierro. Se ha separado una muestra de herrumbre en los diversos
compuestos que se analizaron. Hay dos conjuntos de datos de los compuestos formados por hierro, oxígeno e hidrógeno:
(1) tiene 52.12% de hierro, 45.04% de oxígeno y 2.84% de hidrógeno; (2) tiene 62.20% de hierro, 35.73% de oxígeno y
2.25% de hidrógeno. Indique cuáles son los compuestos y cómo esos datos se relacionan con la ley de proporciones múltiples.
Resp. (1) es Fe(OH) 3 , y (2) es Fe(OH) 2 . Los porcentajes indican que definitivamente se trata de dos compuestos. La
explicación se debe a que el Fe puede tener dos números de oxidación, +3 y +2, que producen dos clases de compuestos
con pequeñas relaciones numéricas entre los componentes.