3 QUIMICA Schaum

52 CAPÍTULO 4 CÁLCULOS A PARTIR DE ECUACIONES QUÍMICAS
4.7. Se agregó una disolución que contiene 2.00 g de Hg(NO 3 ) 2 a una disolución que contiene 2.00 g de Na 2 S.
Calcule la masa del HgS insoluble que se formó, de acuerdo con la reacción Hg(NO 3 ) 2 + Na 2 S → HgS +
2NaNO 3 .
Este problema indica las cantidades de los dos reactivos; es un dato con el que es posible enfrentarse en un problema
con un reactivo limitante. En otras palabras, podría ser que uno de los reactivos se consumiera antes que el otro, deteniendo
el progreso de la reacción. Además, como la masa de ambos reactivos es 2.00 g, casi se puede asegurar la presencia de
un reactivo limitante.
Se puede aplicar el método de las proporciones para plantear el problema y hacer la prueba para determinar cuál de
los reactivos, si lo hay, está en menor cantidad. Se usará t como el símbolo para representar la cantidad tentativa de un
reactivo. Como se ha mencionado, un método consistente es una buena forma de evitar confusiones: se prueba el segundo
reactivo para continuar con el método. En lugar de usar los 2.00 g de Na 2 S indicados en el problema, use t para representar
la cantidad de Na 2 S necesaria para reaccionar con los 2.00 g de Hg(NO 3 ) 2 y ver si es suficiente. Además, se harán los
cálculos en gramos, como indica el problema. Para efectuarlo se debe expresar la información de la ecuación en gramos.
Info. Ec. 1 mol × 324.6 g/mol 1 mol × 78.00 g/mol
Hg(NO 3 ) 2 + Na 2 S → HgS + 2NaNO 3
Info. Prob. 2.00 g t
Una vez que se tienen los valores, se plantea la relación y la proporción, de donde se despeja t. Esta ocasión se
decidió simplificar las unidades iguales al introducirlas de la ecuación a la relación y la proporción (es un método abreviado).
324.6
2.00 = 78.00 gNa 2S
t
t = 2.00 × 78.00 gNa 2S
324.6
= 0.48 g Na 2 S
La interpretación es bastante directa, porque se acaba de determinar que se necesita 0.48 g de Na 2 S (el valor de t)
para agotar los 2.00 g de Hg(NO 3 ) 2 en el problema. Se tiene bastante más Na 2 S que el necesario, con un exceso aproximado
de uno y medio gramos, para agotar el otro reactivo. El reactivo limitante es el nitrato de mercurio(II), Hg(NO 3 ) 2 . Se
debe regresar a la relación entre el nitrato de mercurio(II) y el producto que se desea, sulfuro de mercurio(II). Una vez
balanceada la ecuación, se puede ignorar el NaNO 3 , porque el problema no pide información sobre el mismo. El símbolo
A representará la cantidad de HgS que se va a producir.
Info. Ec. 1 mol × 324.6 g/mol 1 mol × 232.6 g/mol
Hg(NO 3 ) 2 + Na 2 S → HgS + 2NaNO 3
Info. Prob. 2.00 g A
Se usa la información relacionada con la ecuación balanceada para plantear la relación y la proporción. También aquí
se debe observar si en la solución aparece la unidad que se desea.
324.6
2.00
=
232.6 g HgS
A
se transforma en
A =
2.00 × 232.6 g HgS
324.6
= 1.43 g HgS
En resumen, los 4.00 g originales de reactivos se han transformado en 1.43 g del producto HgS y hay un exceso de
1.52 g de Na 2 S (2.00 g − 0.48 g obtenido en la prueba).
4.8. ¿Cuántos gramos de Ca 3 (PO 4 ) 2 se pueden obtener mezclando una disolución que contiene 5.00 g de cloruro
de calcio con otra que contiene 8.00 g de fosfato de potasio? La reacción es:
3CaCl 2 + 2K 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4 ) 2 + 5KCl
Al aplicar el mismo procedimiento que el del problema anterior, lo primero que se hace es una prueba para ver si
hay un reactivo limitante. Se plantea la ecuación balanceada con la información del problema y se realiza la prueba para
saber si hay K 3 PO 4 suficiente para agotar todo el CaCl 2 .
Info. Ec. 3 mol × 111.1 g/mol 2 mol × 212.3 g/mol
3CaCl 2 + 2K 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6KCl
Info. Prob. 5.00 g t