3 QUIMICA Schaum

34 CAPÍTULO 3 CÁLCULOS DE FÓRMULAS Y DE COMPOSICIÓN
3.15. Una muestra de mena impura de sulfuro contiene 42.34% de Zn. Calcule el porcentaje de ZnS puro en la
muestra.
La fórmula ZnS indica que 1 mol de ZnS contiene 1 mol de Zn, con lo cual el factor de conversión es:
1 masa molar de ZnS
1 masa molar de Zn
97.46 g ZnS
65.39 g Zn
Suponga 100.0 g de muestra; contiene 42.34 g de Zn. Entonces, al aplicar el factor de conversión,
(42.34 g Zn)
97.46 g ZnS
65.39 g Zn
63.11 g ZnS en 100 g de muestra, o bien 63.11% de ZnS puro
3.16. Los fertilizantes son compuestos o mezclas que se usan con frecuencia como fuente de potasio, nitrógeno y
fósforo para el terreno. Si un costal de fertilizante contiene KNO 3 (nitrato de potasio) casi puro, ¿qué porcentajes
de los tres elementos importantes debe mencionar la etiqueta?
Se considerará un mol de KNO 3 puro, que contiene
1 mol de K = 39.10 g
1 mol de N = 14.01 g
3 moles de O = 3(16.00) = 48.00 g
Masa molar de KNO 3 = 101.11 g
Porcentaje de K = (39.10 g de K/101.11 g de compuesto) × 100 = 38.67%
Porcentaje de N = (14.01 g de N/101.11 g de compuesto) × 100 = 13.86%
Porcentaje de P = 0%
3.17. a) Se realizó un análisis de carbón bituminoso de Pennsylvania de la siguiente manera: se pesaron exactamente
2.500 g en un crisol de sílice fundida. Después de secarlo durante 1 h a 110°C, el residuo libre de humedad
pesa 2.415 g. Entonces el crisol se cubre con una tapa con ventilación y se calienta fuertemente hasta que no
queda materia orgánica volátil. El coque residual pesa 1.528 g. El crisol se calienta más, pero sin la tapa, hasta
que desaparezcan todas las manchas de carbón y se obtiene al final ceniza que pesa 0.245 g. ¿Cuál es el análisis
aproximado de este carbón, es decir, los porcentajes de humedad, materia combustible volátil (MCV),
carbono fijo (CF) y ceniza?
Humedad 2.500 g 2.415 g 0.085 g
MCV 2.415 g 1.528 g 0.887 g
CF 1.528 g 0.245 g 1.283 g
carbón 0.245 g
Total 2.500 g de ceniza
Fracción de humedad 0.085 g 0.034 y 0.034 100 3.4%
2.50 g
De igual modo se calculan los demás porcentajes, que son 35.5% de MCV, 51.3% de CF y 9.8% de ceniza.
b) Con “base seca” una muestra de carbón tiene el siguiente análisis: MCV = 21.06%; CF = 71.80% y ceniza
= 7.14%. Si la humedad presente en el carbón es 2.49%, ¿cuál es el análisis con “base húmeda”?
Si la muestra de carbón fuera de 100 g, se pueden usar los porcentajes sin el agua (100 − 2.49 = 97.5 g de muestra
seca) y la solución es:
MCV (0.2106)(97.5) = 20.5 g en 100 g de carbón húmedo, o bien 20.5%
CF (0.7180)(97.5) = 70.0 g en 100 g de carbón húmedo, o bien 70.0%
Ceniza (0.0714)(97.5) = 7.0 g en 100 g de carbón húmedo, o bien 7.0%
Cuando se suman estos porcentajes y se incluye 2.5% de la humedad, la suma es 100%.