3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 53
Se simplifican las unidades iguales al llevar los valores de la ecuación a la relación y a la proporción, y resulta
333.3
5.00 = 424.6 g K 3 PO 4
t
se transforma en t = 5.00 × 424.6 K 3PO 4
333.3
= 6.37 g K 3 PO 4
Como se requieren 6.37 g de K 3 PO 4 para agotar todo el cloruro de calcio, y hay 8.00 g de K 3 PO 4 , el reactivo limitante
es el CaCl 2 . Ya se puede plantear la ecuación balanceada con la información de la ecuación y con la información del
problema. Como ya se conoce que el reactivo limitante es el CaCl 2 , que la relación de CaCl 2 a Ca 3 (PO 4 ) 2 es 3:1, y como
se pide calcular la cantidad de Ca 3 (PO 4 ) 2 , se puede plantear la relación y la proporción para despejar el resultado de este
problema.
Info. Ec. 3 mol × 111.3 g/mol 1 mol × 310.2 g/mol
3CaCl 2 + 2K 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4 ) 2 + 5KCl
Info. Prob. 5.00 g Z
333.3
5.00 = 310.2g Ca 3 (PO 4) 2
Z
Z = 5.00 × 310.2 g Ca 3 (PO 4) 2
333.3
= 4.65 g de Ca 3 (PO 4 ) 2
Notas: (1) Si no hubiera reactivo limitante no importaría cuál de los reactivos usar en los cálculos finales. (2) No hay relevancia
en cuál de los reactivos se seleccione como prueba (t), siempre que se interpreten los resultados en forma correcta.
4.9. En un proceso de impermeabilización, se expone una tela a vapores de (CH 3 ) 2 SiCl 2 . El vapor reacciona con
los grupos hidroxilo de la superficie de la tela, o con huellas de agua, para formar la película impermeabilizante
de [(CH 3 ) 2 SiO] n mediante la reacción
n(CH 3 ) 2 SiCl 2 + 2nOH − → 2nCl − + nH 2 O +[(CH 3 ) 2 SiO] n
donde n representa un número entero grande. La película impermeabilizante se deposita en la tela, capa por
capa. Cada capa tiene 6 Å de espesor, que es el grosor del grupo (CH 3 ) 2 SiO. ¿Cuánto (CH 3 ) 2 SiCl 2 se necesita
para impermeabilizar un lado de una pieza de tela que mide 1 m por 2 m, con una película de 300 capas de
espesor? La densidad de la película es 1.0 g/m 3 .
Masa de la película = (volumen de la película)(densidad de la película)
= (superficie de la película)(espesor de la película)(densidad de la película)
= (100 cm × 200 cm)(300 × 6Å × 10 −8 cm/ Å)(1.0 g/cm 3 ) = 0.36 g
Cantidad de(CH 3 ) 2 SiCl 2 ={0.36 g[(CH 3 ) 2 SiO] n }
1 mol[CH 3) 2 SiO] n
74n g[CH 3 ) 2 SiO] n
= n mol(CH 3) 2 SiCl 2 129 g(CH 3 ) 2 SiCl 2
1 mol[(CH 3 ) 2 SiO)] n 1 mol(CH 3 ) 2 SiCl 2
= 0.63 g (CH 3 ) 2 SiCl 2
Nota: El número entero n desconocido se simplificó en el cálculo del factor unitario junto con todas las unidades, excepto
los gramos.
4.10. ¿Cuál es el porcentaje de SO 3 libre en un óleum (se considera que es una disolución de SO 3 en H 2 SO 4 ) marcado
como “H 2 SO 4 109%”? Tal nombre se refiere al peso total de H 2 SO 4 puro, que es 109 g, que se obtendría
al agregar suficiente agua a 100 g del óleum, para convertirlo en H 2 SO 4 puro.
9 g de H 2 O se combinan con todo el SO 3 libre en 100 g de óleum para formar 109 g de H 2 SO 4 . La ecuación H 2 O +
SO 3 → H 2 SO 4 indica que 1 mol de H 2 O (18 g) se combina con 1 mol de SO 3 (80 g). Entonces
9gH 2 O
80 g SO 3
18 g H 2 O
= 40 g SO 3
Por consiguiente, 100 g del óleum contienen 40 g de SO 3 , es decir, el porcentaje de SO 3 libre en el óleum es 40%.