Ejercicios de Schaum 2 i 3

1 C APÍTULO 2 M ASA

ATÓMICA Y MASA MOLECULAR; MASA MOLAR

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 1

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 2.11.

El argón natural está formado por tres isótopos, cuyos átomos presentan las abundancias relativas siguientes: 36Ar: 0.34%, Ar: 0.07% y 40Ar: 99.59%. Calcule la masa atómica del argón a partir de estos datos y con los datos de la tabla 2-1.

38

Resp.

2.12.

El boro natural consiste en 80.22% de 11B (masa del núclido atómica de 10.810, ¿cuál debe ser la masa del otro isótopo? Resp.

2.13.

39.948

=

11.009) y 19.78% de otro isótopo. Para llegar a la masa

10.01

El 35Cl y el 37Cl son los únicos isótopos del cloro natural. ¿Qué distribución porcentual porcentual de ellos explica la masa atómica 35.4527? Resp.

24.23% de 37Cl

2 C APÍTULO 2 M ASA 2.14.

69.723

Para explicar la masa atómica del nitrógeno, 14.00674, ¿cuál debe ser la relación de átomos de 15 N a 14 N en el nitrógeno natural? Ignore la pequeña cantidad de 16 N. Resp.

2.16.


El galio es importante en los termómetros para altas temperaturas; tiene dos isótopos naturales. El 69Ga forma el 60.1% y el 71Ga forma el otro 30.9%. ¿Cuál es la masa atómica promedio del Ga? Resp.

2.15.


0.00369

En cierta época había una escala química de masas atómicas basadas en la asignación del valor de 16.0000 al oxígeno natural. ¿Cuál hubiera sido la masa atómica de la plata, según esa escala, si estuviera disponible la información actual? Las masas atómicas del oxígeno y de la plata, en la tabla actual, son 15.9994 y 107.8682. Resp.

107.872


La masa del núclido 90Sr que se determinó mediante la escala física antigua (16O masa del 90Sr en la escala en la que la masa atómica del 16O es 15.9949. Resp.

2.18.

=

16.0000) fue de 89.936. Calcule la

89.907

En una determinación química de masa atómica se encontró que el contenido de estaño en 3.7692 g de SnCl 4 fue 1.7170 g. Si se toma la masa atómica del cloro como 35.453, ¿cuál es el valor de la masa atómica del estaño que se obtuvo en este experimento? Resp.

2.19.



118.65

Se disolvió una muestra de 12.5843 g de ZrBr 4 y, tras varias transformaciones químicas, todo el bromo combinado se precipitó como AgBr. Se encontró que el contenido de plata en el AgBr fue 13.2160 g. Suponga que las masas atómicas de la plata y el bromo son 107.868 y 79.904. ¿Qué valor se obtuvo para la masa atómica del Zr a partir de este experimento? Resp.

91.23



Se determinó la masa atómica del azufre por la descomposición de 6.2984 g de Na2CO3 con ácido sulfúrico. El peso del Na2SO4 formado fue 8.4380 g. En esta reacción, todo el sodio de la materia prima (Na2CO3) aparece en el producto (Na2SO4). Calcule la masa atómica del azufre con los datos de este experimento. Resp.

2.21.


32.017

Aunque sólo hay un isótopo natural del yodo,

127

I, la masa atómica se considera 126.9045. Explique por qué.

Resp. Las masas atómicas que aparecen en la tabla periódica de los elementos son promedios, pero se calculan con relación a la masa del 12C. El número de masa del isótopo de yodo natural es 127, que es un total de la cantidad de protones y neutrones, no de las masas reales.

MASA MOLAR 2.22.

Determine la masa molecular (o masa de la unidad de fórmula), con precisión de 0.01 u, de: a) LiOH, b) H 2SO4, c) O2, d ) S8, e) Ca3(PO4)2 y f ) Fe4[Fe(CN)6]3. Resp.

a) 23.95;

b) 98.08;

c) 32.00;

d ) 256.53;

e) 310.18; f ) 859.28


a) 12.01 g C, 4.032 g H b) 111.69 g Fe, 48.00 g O c) 120.23 g Ca, 61.95 g P

6. 02 × 1023 átomos de C, 2. 41 × 1024 átomos de H 1. 204 × 1024 átomos de Fe, 1. 81 × 1024 átomos de O 1. 81 × 1024 átomos de Ca, 1. 204 × 1024 átomos de P

Una de las balas comerciales que pueden ser disparadas por un revólver 38 especial pesa 156 granos (1 lb = 2 000 granos). Suponiendo que la bala sólo fuera de plomo, a) ¿cuántos moles de plomo se requieren en cada bala? b) ¿Cuántos átomos hay en una bala? Resp.

2.25.


¿Cuántos gramos de cada elemento están contenidos en un mol de: a) CH4, b) Fe2O3, c) Ca3P2? ¿Cuántos átomos de cada elemento están contenidos en la misma cantidad de compuesto? Resp.

2.24.


a) 0.17 mol de Pb;

b) 1.03 × 1023 átomos

Para hacer funcionar una pulidora de superficies se usa un cartucho de CO2 que contiene 8 g de CO2. a) ¿Cuántos moles de CO2 guarda el cartucho? b) ¿Cuántas moléculas de CO2 hay en el cartucho? Resp.

a) 0.18 mol de CO2;

b) 1.1 × 1023 moléculas de CO2

6 C APÍTULO 2 M ASA

2.26.

b) 60.09 g;

c) 342.3 g;

d ) 172.2 g;

e) 775.7 g

¿Cuál es la masa promedio, en kilogramos, de: a) un átomo de helio; b) un átomo de flúor; c) un átomo de neptunio? Resp. a) 6. 65 × 10− 27 kg;

2.28.


Calcule la cantidad de gramos de un mol de cada una de las sustancias comunes: a) calcita, CaCO3; b) cuarzo, SiO2; c) azúcar de caña, C 12H22O11; d ) yeso, CaSO4 · 2H2O; e) albayalde o blanco de plomo, Pb(OH)2 · 2PbCO3. Resp. a) 100.09 g;

2.27.


b) 3. 15 × 10− 26 kg;

c) 3. 94 × 10− 25 kg

¿Cuál es la masa de una molécula de: a) CH3OH; b) C60H122; c) C1 200H2 000O1 000? Resp. a) 5. 32 × 10− 26 kg;

b) 1. 40 × 10− 24 kg;

c) 5. 38 × 10− 23 kg


¿Cuántos moles de átomos contienen: a) 32.7 g de Zn; b) 7.09 g de Cl; c) 95.4 g de Cu; d ) 4.31 g de Fe; e) 0.378 g de S?

Resp. a) 0.500 mol;

2.30.

b) 0.200 mol;

c) 1.50 mol;

d ) 0.0772 mol;

e) 0.0118 mol

Se encontraron dos botellas escondidas detrás de un calentador de agua. La etiqueta de una decía cianuro de potasio , y la de la otra, cianuro de sodio . Cada una contenía 125 g de sustancia. a) ¿Qué botella contiene más moléculas? b) ¿Cuántos moles hay en a)? c) ¿Cuántas moléculas más hay en la botella de a) que en la otra? Resp.

2.31.



a) NaCN;

b) 2.55 moles de NaCN;

c) 3.8 × 1023 moléculas de NaCN

¿Cuántos moles representan: a) 24.5 g de H 2SO4, b) 4.00 g de O 2? Resp.

a) 0.250 mol;

b) 0.125 mol


a) 425 átomos de Mo por 163 átomos de Ti;

b) 407.7 g de Mo por 78.04 g de Ti

a) ¿Cuántos moles de Cd y de N contienen 132.4 g de Cd(NO 3)2 · 4H2O? b) ¿Cuántas moléculas de agua de hidratación hay en esta misma cantidad? Resp.

2.34.


Una muestra de un metal contiene 4.25 moles de molibdeno y 1.63 moles de titanio. Exprese la relación de los dos metales en: a) átomos y b) masas. Resp.

2.33.


a) 0.429 mol de Cd y 0.858 mol de N;

b) 1.033 × 1024 moléculas de H

¿Cuántos moles de Fe y de S hay en: a) 1 mol de FeS2 (pirita); b) 1 kg de FeS 2? c) ¿Cuántos kilogramos de S hay en exactamente 1 kg de FeS2? Resp.

a) 1 mol Fe, 2 mol S;

b) 8.33 mol Fe, 16.7, 16.7 mol S;

c) 0.535 kg S

9 C APÍTULO 3 C ÁLCULOS

2.35.

2.5 ×1010

El iridio tiene una densidad muy alta, de 22.65 g/cm3. ¿Cuántos a) gramos de Ir, b) moles de Ir y c) átomos de Ir hay en un cubo de 2 cm de lado? Resp.

2.37.

SUPLEMENTARIOS

Cierto suministro público de agua contenía 0.10 partes por mil millones de cloroformo, CHCl3. ¿Cuántas moléculas de CHCl3 habría en una gota de 0.05 mL de esta agua? Resp.

2.36.

PROBLEMAS

DE FÓRMULAS Y DE COMPOSICIÓN

a) 181.2 g de Ir;

b) 0.94 mol de Ir;

c) 5.7 × 1023 átomos de Ir

El límite de cianuro, después del cual sobreviene la muerte, es 2 500 nanogramos por mililitro de sangre. Suponiendo que el volumen promedio de la sangre sea 5.6 L en una persona de talla promedio, a) ¿qué masa, en gramos de cianuro de potasio, KCN, representa la dosis fatal? b) La densidad de KCN es 1.5 g/cm3; ¿qué volumen ocupará esa masa, en cm 3? c) ¿Cuántos moles de KCN contiene? d ) ¿Cuántas moléculas hay? Resp. a) 0.014 g KCN; moléculas de KCN

b) 0.021 cm3 (unos cuantos cristales)

c) 2.6 × 10−4 mol de KCN;

d ) 1.6 × 1020

9


2.38.


PROBLEMAS

SUPLEMENTARIOS

Una aleación, de nombre Permalloy 45, contiene 54.7% de Fe, 45% de Ni y 0.3% de Mn, en masa. a) Exprese el contenido de una muestra de 0.685 g, en moles de cada metal. b) Si la fuente de la información hubiera expresado la composición porcentual de Permalloy en moles y no en masa ¿sería correcto el 45 (por ciento de níquel) en su nombre? Explique por qué. Resp. a) 6.7 × 10−3 mol de Fe; 5.3 × 10−3 mol de Ni; 3.7 × 10−5 mol de Mn; b) No sería correcto ya que las masas y los moles son números diferentes para cada componente; los porcentajes en moles también serían distintos de los indica- dos para masa.

2.39.

Una muestra de 0.01 g de pólvora cruda se recolectó en el sitio donde detonó una bomba. Su análisis indicó que contenía 20% de azufre en masa. La estimación de la cantidad de pólvora usada fue 0.350 kg ( menos de 3 de lb). Calcule a) la masa, en g, de azufre usada para producir la bomba, b) los moles de S y c) la cantidad de átomos de S. Resp.

a) 70 g de S;

b) 2.1 mol de S;

c) 1.3 × 1024 átomos de S

10



PROBLEMAS

SUPLEMENTARIOS

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS CÁLCULO DE FÓRMULAS 3.27.

¿Cuáles son las fórmulas empíricas de los cloruros de vanadio que contienen 58.0%, 67.8% y 73.6% de cloro? Resp.

3.28.

VCl2, VCl3, VCl4

Un compuesto contiene 21.6% de sodio, 33.3% de cloro y 45.1% de oxígeno. Determine la fórmula empírica del compuesto (masas atómicas: Na = 23.0, Cl = 35.5 y O = 16). Resp. NaClO3

3.29.

Cuando se quema 1.010 g de vapor de zinc en el aire, se produce 1.257 g del óxido. ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido? Resp.

ZnO

11

12 C APÍTULO 3 C ÁLCULOS 3.30.

SUPLEMENTARIOS

H2C2O4

Determine la fórmula más simple de un compuesto que tiene la composición siguiente: Cr = 26.52%, S = 24.52% y O = 48.96%. Resp.

3.32.

PROBLEMAS

Un compuesto tiene la siguiente composición porcentual: H = 2.24%, C = 26.69%, O = 71.07%, y su masa molar es 90. Deduzca su fórmula molecular. Resp.

3.31.


Cr 2S3O12 o bien Cr 2(SO4)3

Una muestra de 3.245 g de cloruro de titanio se redujo a titanio metálico al añadir sodio. Después de lavar y separar el cloruro de sodio resultante, se secó el metal residual y pesaba 0.819 g. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto original de titanio? Resp.

TiCl4

12


PROBLEMAS

SUPLEMENTARIOS

Se puede usar magnesio para producir aleaciones fuertes y ligeras con aluminio. a) Calcule el porcentaje de magnesio que hay en MgSO4 · 7H2O, la sal de Epson, y b) en Mg3(PO4)2. Resp.

3.34.


a) 7.1% de Mg;

b) 27.7% de Mg

Calcule la fórmula del compuesto que forma un hidrato que contiene 44.6% de iterbio y 27.5% de cloro. Resp. YbCl3 · 6H 2O

3.35.

Se determinó que un compuesto orgánico contenía 47.37% de carbono y 10.59% de hidrógeno. Se supuso que el resto es oxígeno. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto? Resp.

C3H8O2

13


SUPLEMENTARIOS

a) ZnSO4 · 7H2 O;

b) 2MgO · 3SiO2 · 2H2 O;

c) Na2Al2 Si3 O10 · 2H2 O

Un borano (formado por boro e hidrógeno) contiene 88.45% de boro. ¿Cuál es su fórmula empírica? Resp.

3.38.

PROBLEMAS

Deduzca las fórmulas empíricas de los minerales que tienen las composiciones siguientes: a) ZnSO4 56.14%, H2 O 43.86%; b) MgO 27.16%, SiO2 60.70%, H2 O 12.14%; c) Na 12.10%, Al 14.19%, Si 22.14%; O 42.0 9%, H2 O 9.48%. Resp.

3.37.


B5H17

¿Cuál es la fórmula empírica de un catalizador que se puede usar en la polimerización del butadieno, si su composición es 23.3% de Co, 25.3% de Mo y 51.4% de Cl? Resp.

Co3Mo2Cl11

14


SUPLEMENTARIOS

C2H4O3

Un análisis elemental demostró que un compuesto orgánico contenía C, H, N y O como únicos componentes. Se quemó por completo una muestra de 1.279 g y como resultado se obtuvieron 1.60 g de CO2 y 0.77 g de H2O. Una muestra aparte de 1.625 g contuvo 0.216 g de nitrógeno. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto? Resp.

3.41.

PROBLEMAS

Una muestra de 1.500 g de un compuesto que sólo contenía C, H y O se quemó por completo. Los únicos productos de combustión fueron 1.738 g de CO2 y 0.711 g de H2O. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto? Resp.

3.40.


C3H7O3 N

El “yeso de París” se vende como polvo blanco que se puede mezclar con agua para formar moldes de huellas y diferentes pistas. Es un sulfato de calcio hidratado, CaSO4, que contiene 6.20% de H 2O. ¿Cuál es la fórmula del “yeso de París”? Resp.

2CaSO4 · H2O o bien CaSO4 ·

1

H2O

15


3.42.

SUPLEMENTARIOS

16

C6H6

Una aleación con bajo punto de fusión se obtiene con 10.6 lb de bismuto, 6.4 lb de plomo y 3.0 lb de estaño. a) ¿Cuál es la composición porcentual de la aleación? b) ¿Cuántos gramos de cada metal se requieren para preparar 70.0 g de la aleación? c) ¿Cuál peso de la aleación se puede preparar con 4.2 lb de estaño? Resp. a) 53% Bi, 32% Pb, 15% Sn;

3.44.

PROBLEMAS

Un hidrocarburo que contiene 92.3% de C y 7.74% de H resultó tener una masa molar aproximada de 79. ¿Cuál es su fórmula molecular? Resp.

3.43.


b) 37.1g Bi, 22.4 g Pb, 10.5 g Sn;

c) 28 lb

En la herida punzante que causó la muerte de un individuo se recogieron algunas escamas metálicas doradas. Se juntó una muestra de 0.0022 g y resultó contener 0.0019 g de cobre y el resto de zinc. Cerca de la escena del crimen se encontró un abrecartas formado por 87% de cobre y 13% de zinc. ¿Es probable que las escamas procedan del abrecartas? Resp. El porcentaje de cobre, 86%, es cercano y parece estar dentro del error intrínseco de la medición y los cálculos, pero no puede ser concluyente.



17

b) 563 kg

El titanio se usa por su resistencia y ligereza; algunas aleaciones pesan 50% de lo que pesa el acero, sin sacrificar resistencia. El titanio se obtiene a partir del rutilo, TiO2, y de otros minerales. El rutilo contiene 11.48% de óxido de titanio(IV) en peso, ¿cuánto mineral debe procesarse para obtener 900 kg (poco menos de una tonelada métrica) de titanio metálico (suponiendo que es puro)? Resp.

3.47.

SUPLEMENTARIOS

Calcule el porcentaje de cobre en cada uno de los minerales siguientes: a) cuprita, Cu2O; pirita de cobre, CuFeS2; malaquita, CuCO3 · Cu(OH)2. b) ¿Cuántos kilogramos de cuprita contienen 500 kg de cobre? Resp. a) 88.82%, 34.63%, 57.48%;

3.46.

PROBLEMAS

13 000 kg de mineral (13 toneladas métricas)

¿Cuál es el contenido de nitrógeno (grado fertilizante, que se suele expresar en composición porcentual de nitrógeno) en el NH4 NO3? ¿En el (NH4)2SO4? ¿En el NH3? Resp.

35.0% de N, 21.2% de N, 82.3% de N



18

b) 31.54% Ca, 24.38% P, 44.08% O

Calcule el porcentaje de arsénico en un polímero que tenga la fórmula empírica C2H8AsB. Resp.

3.50.

SUPLEMENTARIOS

Determine la composición porcentual de a) cromato de plata, Ag2CrO4; b) pirofosfato de calcio, Ca2P2O7. Resp. a) 65.03% Ag, 15.67% Cr, 19.29% O;

3.49.

PROBLEMAS

63.6% de As

Un caso famoso de envenenamiento sucedió en la región naranjera de Florida (1988, falsificación de refrescos). El análisis de 5.000 g del posible veneno indicó que la composición química era 4.049 g de talio, 0.318 g de azufre y 0.639 g de oxígeno. Indique la fórmula química y el nombre del veneno. Resp.

Tl2SO4, sulfato de talio(I) (uso: veneno contra ratas y hormigas; se prohibió en 1975)


SUPLEMENTARIOS

19

a) 1.73 g de Tl2SO4;

b) 35 días

Determine qué compuesto contiene más arsénico: Na 3AsO4, As2O3 o As2S3. Resp.

3.53.

PROBLEMAS

La dosis letal de talio puede ser de sólo 14 mg de Tl/kg de peso corporal; el t alio se acumula en el organismo. a) ¿Qué masa (g) del compuesto de talio del problema 3.50 representaría una sola dosis letal para un hombre de 220 lb (100 kg)? b) Si se introdujera el compuesto en los alimentos de ese hombre a una dosis de 50 mg/día en total, en las tres comidas diarias, ¿cuánto tardaría en acumularse la dosis letal de talio, suponiendo que el metal no se excreta? Resp.

3.52.


Los porcentajes aproximados de As son: 36% en Na3AsO4, 75% en As2O3 y 70% en As2S3

Las especificaciones de un material para transistores requieren un átomo de boro por 1010 átomos de silicio. ¿Cuál sería el contenido de boro en 1 kg de este material? Resp.

4 × 10−11 kg de B


SUPLEMENTARIOS

20

211 g de C

La fórmula empírica del plástico vinílico (un polímero del cloruro de vinilo, PVC) que se usa en tuberías para sistemas de aspersión es CH2CHCl. a) ¿Cuál es el porcentaje de cloro en este plástico?, y para diferenciar, b) calcule el porcentaje de cloro en la sal de mesa, NaCl. Resp.

3.56.

PROBLEMAS

La forma más pura del carbono se prepara descomponiendo azúcar pura, C 12H22O11 (por eliminación del contenido de H2O del carbohidrato). ¿Cuál es la cantidad máxima de gramos de carbono que se puede obtener con 500 g de azúcar? Resp.

3.55.


a) 56.7%

b) La sal de mesa contiene 60.7% de cloro.

Se sabe que un compuesto contiene 40.002% de carbono, 8.063% de hidrógeno y 53.285% de oxígeno. El espectrómetro de masas indica que la masa molecular aproximada es de 121 u. a) ¿Cuál es la fórmula empírica? b) ¿Cuál es la fórmula molecular probable? Resp.

a) CH2O;

b) C4H8O4, un carbohidrato, como lo es la glucosa, C 6H12O6.


3.57.

SUPLEMENTARIOS

250 kg de CuO

La sal de mesa común, NaCl, se puede electrolizar en estado fundido para obtener sodio y cloro. La electrólisis de una disolución acuosa produce hidróxido de sodio (NaOH), hidrógeno y cloro. Estos dos últimos productos pueden combinarse y formar cloruro de hidrógeno (HCl). ¿Cuántas libras de sodio metálico y de cloro líquido se pueden obtener a partir de 1 tonelada de sal? Por otra parte, ¿cuántas libras de NaOH y cuántas de cloruro de hidrógeno se pueden obtener con esa tonelada? Resp.

3.59.

PROBLEMAS

¿Qué peso de CuO se requiere para obtener 200 kg de cobre? Resp.

3.58.


787 lb de Na, 1 213 lb de Cl2 líquido, 1 370 lb de NaOH, 1 248 lb de HCl

Calcule la cantidad de zinc que hay en una tonelada métrica de un mineral que contiene 60.0% de zincita, ZnO. Resp.

482 kg de Zn

21


3.60.

SUPLEMENTARIOS

0.902 g de P, 2.07 g de P2O5

Una muestra de 10.00 g de un mineral crudo contiene 2.80 g de HgS. ¿Cuál es el porcentaje de mercurio en el mineral? Resp.

3.62.

PROBLEMAS

¿Cuánto fósforo hay en 5.00 g del compuesto CaCO 3 · 3Ca3(PO4)2? ¿Cuánto P 2O5? Resp.

3.61.


24.1% de Hg

Un procedimiento para analizar el contenido de ácido oxálico en una disolución implica la formación del complejo insoluble Mo4O3(C2O4)3 · 12H2O. a) ¿Cuántos gramos de este complejo se formarían por gramo de ácido oxálico, H 2C2O4, si 1 mol del complejo se produce a partir de la reacción con 3 moles de ácido oxálico? b) ¿Cuántos gramos de molibdeno contiene el complejo formado por la reacción de 1 g de ácido oxálico? Resp.

a) 3.38 g de complejo;

b) 1.42 g de Mo

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PROBLEMAS

28% de As2O5

En una autopsia se encontró una pequeña cantidad de un polvo blanco dentro de la boca de la víctima. El análisis indica que la masa molecular es aproximadamente 210 u y que la composición es 33.18% de sodio, 74.92% de arsénico y el resto es oxígeno. ¿Cuál es la fórmula y el nombre del compuesto? Resp. Na3AsO4, arseniato de sodio

3.65.

SUPLEMENTARIOS

Un insecticida agrícola contiene 18% de arsénico. Indique esto como porcentaje de As2O5. Resp.

3.64.


Indique el contenido de potasio en un fertilizante con 6.8% de K 2O como porcentaje de potasio. Resp.

5.6% de potasio

23


SUPLEMENTARIOS

3.6

Un trozo de soldadura para plomería que pesaba 3.00 g se disolvió en ácido nítrico diluido y se trató con ácido sulfúrico diluido. De ese modo se precipitó el plomo como PbSO4, que después de lavarlo y secarlo pesó 2.93 g. Luego la disolución se neutralizó para precipitar el ácido estánico, que se descompuso por calentamiento y formó 1.27 g de SnO 2. ¿Cuál es el análisis de la soldadura en porcentajes de plomo y porcentaje de estaño? Resp.

3.68.

PROBLEMAS

Un análisis típico de un vidrio Pyrex™ resultó con 12.9% de B2O3, 2.2% de Al2O3, 3.85% de Na2O, 0.4% de K 2O y el resto era SiO2. ¿Cuál es la relación de átomos de silicio a átomos de boro en el vidrio? Resp.

3.67.


66.7% de Pb, 33.3% de Sn

Se pueden obtener dos fuentes de cobre en forma pura: CuSO 4 y Cu(NO3)2. Suponga que se puede comprar cualquiera de ellas a $28/kg. a) ¿Cuál conviene más, considerándola fuente de cobre? b) Suponga que se deben comprar 10 000 kg (22 toneladas) de cobre, pero que se compró la otra sustancia por equivocación. ¿Cuánto dinero se gastó en vano? Resp.

a) Cu(NO3)2;

b) $88 340 en vano (¿se descontaría del sueldo de quien cometió la equivocación?)

24


3.69.

SUPLEMENTARIOS

25

327 kg de S

Una muestra de cuprita impura, Cu 2O, contiene 66.6% de cobre. ¿Cuál es el porcentaje de Cu2O puro en la muestra? Resp.

3.71.

PROBLEMAS

Determine el peso de azufre necesario para fabricar 1 tonelada métrica de H 2SO4, ácido sulfúrico. Resp.

3.70.


75.0% de Cu2O

Una muestra de crema facial que pesaba 8.41 g perdió 5.83 g de humedad al calentarla a 110°C. El residuo de la extracción con agua y posterior secado perdió 1.27 g de glicerol (glicerina) soluble en agua. El resto era aceite. Calcular la composición de la crema. Resp.

69.3% de humedad, 15.1% de glicerol y 15.6% de aceite


3.72.

SUPLEMENTARIOS

26

16.2% de Al, 72.6% de disolvente, 2.8% de plastificante y 8.4% de nitrocelulosa

Una muestra de carbón contiene 2.4% de agua. Al secarlo, el residuo sin humedad contiene 71.0% de carbono. Calcule el porcentaje de carbono en “base húmeda”. Resp.

3.74.

PROBLEMAS

Con un pegamento casero se obtuvieron los siguientes datos analíticos: una muestra de 28.5 g se diluyó con acetona y produjo un residuo de 4.6 g de aluminio en polvo. Al evaporar la acetona y el disolvente, el filtrado formó 3.2 g de nitrocelulosa plastificada, que contenía 0.8 g de plastificante soluble en benceno. Calcule la composición de ese pegamento. Resp.

3.73.


69.3%

Cierto alimento para desayunos contiene 0.637% de sal (NaCl). Exprese este valor en miligramos de sodio por porción de 60.0 g Resp.

150 mg de sodio


3.75.

SUPLEMENTARIOS

27

400 mL de A y 600 mL de B

Cuando un mineral de sulfuro de zinc, ZnS, se tuesta, todo el azufre pasa a la atmósfera como SO2. Si se permite que haya un máximo de 0.060 mg de SO 2 por metro cúbico de aire, a) ¿cuántos metros cúbicos de aire se necesitarán para descargar con seguridad el gas formado por el tostado de 1.00 tonelada métrica de sulfuro de zinc? y b) ¿cuánta superficie cubriría ese volumen de aire si tuviera 1.00 km de altura? Resp.

3.77.

PROBLEMAS

Un frasco de un litro contiene una mezcla de dos líquidos (A y B) de gravedad específica 1.4. La gravedad específica es la densidad de la muestra entre la del agua. La gravedad específica del líquido A es 0.8 y la del líquido B es 1.8. ¿Qué volumen de cada uno se agregó al frasco? Suponga que los volúmenes son aditivos y que no hay cambios de volumen al mezclar. Resp.

3.76.


a) 1.10 × 1010 m3;

b) 1.10 × 107 m2 (¡alrededor de 4.2 millas cuadradas o bien 11 km cuadrados!)

Un mineral de taconita contenía 35.0% de Fe3O4 y el resto de impurezas con silicio. ¿Cuántas toneladas del mineral deben procesarse para obtener una tonelada de hierro metálico a) si la recuperación es 100% y b) si sólo es 75%? Resp.

a) 3.94 toneladas;

b) 5.25 toneladas


PROBLEMAS

SUPLEMENTARIOS

28

Una formulación frecuente para una emulsión catiónica para asfalto contiene 0.5% de emulsificante de amina de sebo y 70% de asfalto; el resto es agua y productos solubles en agua. ¿Cuánto asfalto se puede emulsificar por libra de emulsificante? Resp.

3.79.


140 lb

El hexafluoruro de uranio, UF6, se usa en el proceso de difusión gaseosa en la separación de isótopos de uranio, ya que no todos los isótopos de uranio pueden participar en la reacción en cadena, requisito para su empleo en reactores y armas nucleares. ¿Cuántos kilogramos de uranio elemental se pueden convertir en UF 6 por kilogramo de flúor combinado? Resp.

2.09 kg

Ejercicios de Schaum 2 i 3

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