3 QUIMICA Schaum

FACTORES NO ESTEQUIOMÉTRICOS 27
Tabla 3-1
(1)
Elemento, E
(2)
Masa de E por
cantidad fija del
compuesto (en este
caso, 100 g), m(E)
(3)
Masa atómica de E,
A r (E)
(4)
Cantidad de E en moles
de átomos,
n(E) = m(E)
A r (E)
(5)
n(E)
Menor valor de n(E)
Mg
Al
O
17.09 g
37.93 g
44.98 g
24.31 g/mol
26.98 g/mol
16.00 g/mol
0.703 mol
1.406 mol
2.812 mol
1.00
2.00
4.00
Tabla 3-2
(1) (2)
n(E) por mol
del compuesto
Al 2
2 mol
O 3
Al 2 O 3
3 mol
1 mol
(3)
A r (E) (masa atómica
del elemento)
27.0 g/mol
16.0 g/mol
(4)
m(E) por mol del compuesto
= n(E) × A r (E)
54.0 g
48.0 g
Masa molar = 102.0 g
(5)
m(E) por g del compuesto
54.0 g Al
102.0 g Al 2 O 3
= 0.529 g Al/g A 2 O 3
48.0 g O
102.0 g Al 2 O 3
= 0.471 g O/g Al 2 O 3
Comprobación: 1.000
El porcentaje de aluminio en Al 2 O 3 es la cantidad de partes en peso de Al en 100 partes en peso de Al 2 O 3 . Por
consiguiente, el porcentaje se expresa con un número 100 veces mayor que la fracción. Entonces, los porcentajes de
aluminio y oxígeno son 52.9% y 47.1%, respectivamente. La suma de los porcentajes de los componentes de cualquier
compuesto debe ser igual a 100%.
A veces es preferible indicar la composición de una sustancia con respecto a un elemento en particular que ésta
contenga. Por ejemplo, el contenido de aluminio en el vidrio se puede expresar como Al 2 O 3 , aunque no hay óxido de
aluminio en la formulación del vidrio. Entonces, una muestra de vidrio que tenga 1.3% de Al 2 O 3 contiene aluminio
suficiente para que, si todo el aluminio que hay en una muestra de 100 g de vidrio se convirtiera en Al 2 O 3 , el peso de
Al 2 O 3 sería 1.3 g. En muchos casos, las notaciones de los elementos como sus óxidos son resultado de errores históricos
en la asignación de estructuras químicas de sustancias complejas. Sea cual fuere el origen, es un procedimiento
directo convertir los datos en esa forma a una composición elemental, o viceversa, usando un factor cuantitativo como
el que se determinó en la columna (5) de la tabla 3-2. La relación de aluminio a óxido de aluminio se puede expresar
como:
54 g Al
102.0 g Al 2 O 3
o bien
102.0 g Al 2 O 3 54.0 g Al
y se llama factor cuantitativo. Esos factores se pueden usar como factores de conversión especiales en problemas
numéricos, como el problema 1.19 del capítulo 1.
FACTORES NO ESTEQUIOMÉTRICOS
La estequiometría es una serie de cálculos que se basa en fórmulas y ecuaciones químicas y se describirá en el capítulo
4. El uso de factores de conversión es común aun cuando las proporciones relativas no estén fijas por una fórmula
química. Suponga una aleación de plata que se use en joyería. (Las aleaciones son mezclas de metales y, como mezclas,