ejercicios de quimica IV resueltos-10

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28 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 1 
 22 
 
Ajustando los elementos y las cargas: 
 
2-
- +
3 2
-oxidación : S S + 2e
-reducción : 3 e + NO + 4 H NO + 2 H O
→
→
 
 
y sumando ambas semirreacciones: 
 
2-
- +
3 2
2- - +
3 2
- (S S + 2e ) 3
- (3 e + NO + 4 H NO + 2 H O) 2____________________________________
 
3 S + 2 NO + 8 H 3 S + 2 NO + 4 H O
→ ⋅
→ ⋅
→
 
 
Por lo tanto, la reacción ajustada sería: 
 
→2 3 3 23 Ag S(s) + 8 HNO (ac) 6 AgNO (ac) + 2 NO(g) + 3 S(s) + 4 H O(l) 
 
b) Para calcular la pureza de un mineral en un determinado compuesto, se 
debe conocer la cantidad de dicho compuesto presente en una cantidad 
conocida del mineral. En este caso se debe conocer que cantidad en gramos 
de sulfuro de plata (X) contienen los 2,6 g de mineral de sulfuro de plata. 
Así: 
 
2
2
2
X g Ag SPureza del mineral de Ag S(%) = 100
2,60 g mineral de Ag S
⋅ 
 
Para lograr este objetivo, hay que tener en cuenta que el sulfuro de plata 
que contiene el mineral va a reaccionar con el ácido nítrico, generando 
0,27 g de azufre. Entonces, tomando como dato de partida estos gramos de 
azufre, se pueden calcular los gramos de sulfuro de plata que se requieren 
para su obtención, es decir, los gramos de sulfuro de plata que contienen 
los 2,6 g de mineral. Para ello se debe trabajar con el reactivo limitante 
que, en este caso, es el sulfuro de plata. 
 
2 2
2
2
3 mol Ag S 247,8 g Ag S1 mol S 100 0, 27 g S = 2, 2 g Ag S en el mineral
32 g S 3 mol S 1 mol Ag S 97 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
 
 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA I 29 SEPTIEMBRE 2007 
 23
Por lo tanto: 
 
2
2
2, 2 g Ag S (%) = 100 = 
2,6 g mineral de Ag S
⋅2Pureza del mineral de Ag S 83% 
 
c) Primero se debe calcular el volumen de disolución de ácido nítrico que 
debe reaccionar para obtener 0,27 g de azufre. Para ello: 
 
3 3 3
3 3
3
3
3
8 mol HNO 63 g HNO 100 g dis. HNO1 mol S 0, 27 g S 
32 g S 3 mol S 1 mol HNO 60 g HNO
1 mL dis. HNO 100 = 1,78 mL dis. HNO (60%) necesarios
1,37 g dis. HNO 97 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ ⋅
 
 
entonces: 
 
 
 
OTRA ESTRATEGIA DE RESOLUCIÓN: 
 
Se puede calcular el volumen de disolución de ácido nítrico necesario par 
consumir los 2,2 g de sulfuro de plata. 
 
3 3 32
2
2 2 3 3
3
3
8 mol HNO 63 g HNO 100 g dis. HNO1 mol Ag S2, 2 g Ag S 
247,8 g Ag S 3 mol Ag S 1 mol HNO 60 g HNO
1 mL dis. HNO
 = 
1,37 g dis. HNO
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ 31,78 mL disl. HNO (60%) consumidos
 
 
d) Al recoger el NO sobre agua, existiendo un gas inerte, debemos tener en 
cuenta que el resultado final de dicha recogida será una mezcla de tres 
gases: NO, H2O y gas inerte y los tres ejercerán presión en el sistema. La 
suma de las tres presiones parciales de los tres gases nos dará la presión 
total. 
 
2T NO gas inerte v,H OP = P + P + P 
 
donde: 
3 mL añadidos - 1,78 mL consumidos = 1,22 mL en exceso
30 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 1 
 24 
 
2v,H O
23,76P = atm = 0,03 atm
760
 
 
gas
 gas inerte
n RT 0,03 mol 0 082 (atm·L/mol·K) ·298KP = = = 1, 47 atm
V 0,5 L
,⋅ 
 
Para el cálculo de la presión parcial del NO se necesita conocer los moles 
de dicho gas producidos: 
 
-31 mol S 2 mol NO0, 27 g S = 5,6 10 mol de NO
32 g S 3 mol S
⋅ ⋅ 
 
entonces: 
 
-3
NO
NO
n RT 5,6 10 mol 0 082 atm·L/mol·K 298KP = = = 0, 27 atm
V 0,5 L
, ⋅ ⋅ 
 
por lo tanto: 
 
2NO gas inerte v,H O = P + P + P = 0, 27 +1, 47 + 0,03 = TP 1,77 atm 
 
 
 
2.- Se quema naftaleno (C10H8) en el compartimento de un bomba 
calorimétrica rodeado de 2 L de agua elevándose la temperatura del 
sistema en 8 °C y generándose una cantidad de calor de 74,2 kJ. Calcular: 
a) La capacidad calorífica de la bomba calorimétrica. 
b) La cantidad de agua a 60 °C que se podría convertir en vapor de agua a 
110 °C si para ello se empleara el calor generado en la combustión del 
naftaleno. 
 
 
Datos 
ce(H2O,l)= 4,184 J/gC; ce(H2O,g)= 2,092 J/gC; Qvaporización(H2O)= 2240 
J/g