3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 33
En una segunda forma de resolución se evita el álgebra, aplicando el concepto del factor de conversión presentándolo
de manera que las unidades se simplifiquen en forma adecuada.
150 g H 2 SO 4
100 g de disolución
58.0 g H 2 SO 4
259 g de disolución
3.11. ¿Cuánto calcio hay en la cantidad de Ca(NO 3 ) 2 que contiene 20.0 g de nitrógeno?
No es necesario calcular el peso del nitrato de calcio que contiene 20.0 g de N. La relación entre el calcio y el nitrógeno
se puede determinar en forma directa a partir de la fórmula. Hay 2 átomos de nitrógeno por cada átomo de calcio. Esta
relación también se puede expresar usando moles: 2 mol de N:1 mol de Ca.
Peso de Ca 20.0 g N
1 mol Ca
2molN 20.0 g N 40.08 g Ca
2(14.01 g N)
28.6 g Ca
3.12. a) ¿Cuánto ácido sulfúrico, H 2 SO 4 , puede producirse con 500 kg de azufre? b) ¿Cuántos kilogramos de sal de
Glauber, Na 2 SO 4 · 10H 2 O, se pueden obtener con 1 000 kg de H 2 SO 4 ?
a) La fórmula del ácido sulfúrico indica que 1 mol de S (32.07 g de S) forma 1 mol de H 2 SO 4 (98.08 g de H 2 SO 4 ).
Suponga que la eficiencia de la reacción es 100%. Entonces, como la relación de dos elementos cualesquiera que
intervengan en la fórmula se puede expresar como relación de las unidades de masa (g/mol), es posible usar un factor
de conversión que contenga información tanto del ácido sulfúrico como del azufre.
Peso de H 2 SO 4 500 kg S
98.08 kg H 2 SO 4
32.07 kg S
1 529 kg H 2 SO 4
b) 1 mol de H 2 SO 4 (98.08 g/mol) forma 1 mol de Na 2 SO 4 · 10H 2 O (322.2 g/mol), dado que cada sustancia contiene un
grupo sulfato (SO 4 ) por unidad fórmula. Entonces,
Peso de Na 2 SO 4 · 10H 2 O 1.000 kg H 2 SO 4
322.2 kg Na 2 SO 4 · 10H 2 O)
98.08 kg H 2 SO 4
3.285 kg Na 2 SO 4 · 10H 2 O
3.13. ¿Cuántas toneladas de Ca 3 (PO 4 ) 2 se deben tratar con carbón y arena en un horno eléctrico para obtener 1 tonelada
de fósforo? Suponga la conversión completa del fósforo.
La fórmula de fosfato de calcio indica que 2 mol de P (2 × 30.974 g P = 61.95 g P) están contenidos en 1 mol de
Ca 3 (PO 4 ) 2 (310.2 g/mol). Entonces, al hacer la conversión de gramos a toneladas en la relación de pesos, resulta
Peso de Ca 3 (PO 4 ) 2 1 ton P
310.2 tons Ca 3 (PO 4 ) 2
61.95 tons P
5.01 tons Ca 3 (PO 4 ) 2
3.14. Una moneda de plata pesa 5.82 g y se disuelve en ácido nítrico. Cuando se agrega cloruro de sodio a la disolución,
precipita toda la plata como AgCl. El precipitado de AgCl pesa 7.20 g. Determine el porcentaje de plata
en la moneda.
Fracción de Ag en AgCl
masa molar de Ag
masa molar de AgCl 107.9
143.3 0.753
Masa de Ag en 7.20 g de AgCl = (0.753)(7.20 g) = 5.42 g Ag
y como la moneda de 5.82 g contiene 5.42 g de Ag,
Porcentaje de plata en la moneda 5.42 g 100 0.931 100 93.1%
5.82 g