Question

01.- El dióxido de nitrógeno (NO2) es un gas altamente tóxico de color pardo, propio del
aire contaminado de las ciudades. En un laboratorio se preparó dióxido de nitrógeno
calentando 12,4 g de nitrato de plomo (PbNO3), el cual se consumió totalmente. Al
finalizar la reacción resultaron: 8,36 g de óxido de plomo (Pbo) y 0,58 g de oxígeno (O2).
De acuerdo a la Ley de Conservación de la Masa, ¿qué masa de dióxido de nitrógeno se ha
formado?
02.- En una reacción química se combinan 3,068 g de magnesio (Mg) con 2,018 g de
oxígeno (O2) para formar 5,086 g de óxido de magnesio (Mgo). ¿Cuál es la composición
porcentual de este óxido?
03.- Al analizar dos muestras se han obtenido los siguientes resultados: primera muestra
1,004 g de carbono y 0,400 g de oxígeno. Segunda muestra 2,209 g de carbono y 0,880 g
de oxígeno. Indicar si se cumple la ley de las proporciones definidas (Ley de Proust).
04.- En la naturaleza el mineral rejalgar (As2S2) presenta un 30,0% de azufre; en cambio, el
oropimente (As2S3) un 39,1%. De acuerdo a los porcentajes de azufre en cada mineral,
demuestra que estos cumplen con la Ley de las proporciones Múltiples (Ley de Dalton)​

Answer 1

Ejercicio 1: es fundamental escribir la reacción química balanceada que representa al proceso:

2 Pb(NO₃)₂ (s) → 2 PbO (s) + 4 NO₂ (g) + O₂ (g)

   662 g              446 g            184 g        32 g           masas estequiométricas

   12.4 g              8.36 g             ??           0.58 g        masas del enunciado

Para conocer la masa de dióxido de nitrógeno que se ha formado, debemos saber que cada 662 gramos de nitrato plumboso, se obtienen 184 gramos de dióxido de nitrógeno, por lo que a partir de 12.4 gramos del nitrato plumboso se deberían obtener:

662 g Pb(NO₃)₂ ---- 184 g NO₂

12.4 g  Pb(NO₃)₂  ----- x = 3.45 g NO₂

Se han formado 3.45 gramos de dióxido de nitrógeno.

Ejercicio 2:

Mg (s) + 1/2 O₂ (g) → MgO (s)

24 g         16 g           40 g         masas estequiométricas

3.068 g     2.018 g    5.086 g     masas del enunciado

Para conocer la composición porcentual del óxido, podemos valernos de los datos estequiométricos o de los brindados por el enunciado.

Utilizando los del enunciado:

5.086 g MgO ---- 100%

3.068 g Mg ---- x = 60.32%

5.086 g MgO ---- 100%

2.018 g O₂ ---- x = 39.68%

La composición porcentual del óxido es 60.32% de Mg y 39.68% de oxígeno.

Ejercicio 3:

Muestra 1: 1.004 g C + 0.400 g O₂

Muestra 2: 2.209 g C + 0.880 g O₂

De acuerdo a la Ley de Proust, las proporciones de los elementos deben permanecer constantes, por lo que es necesario comparar ambas muestras para saber si dicha ley se cumple.

1.004 g C (muestra 1) ----- 0.400 g O₂ (muestra 1)

2.209 g C (muestra 2) ----- x = 0.880 g O₂

Como la masa de oxígeno que debería tener la muestra 2 según la masa de carbono que tiene es coincidente con la que posee dicha muestra, se cumple la Ley de Proust.

Ejercicio 4:

Composición pocentual de S → 30.0% en el As₂S₂

                                                → 39.1% en el As₂S₃

Para demostrar que se cumple la Ley de Dalton, en primer lugar debemos calcular las masas molares de cada compuesto:

• As₂S₂: 2*75 g + 2*32 g = 214 g/mol

• As₂S₃: 2*75 g + 3*32 g = 246 g/mol

En el primer caso, el 100% se corresponde con 214 gramos, por lo que el 30.0% se corresponde con:

100% ---- 214 g

30.0% ----- x = 64.2 g

Si comparamos este valor con 2*32 g (64 g, masa de azufre presente), vemos que son aproximadamente iguales, por lo que la Ley de Dalton se cumple.

Por otro lado, en el segundo caso, el 100% se corresponde con 246 gramos, por lo que el 39.1% se corresponde con:

100% ---- 246 g

39.1% ----- x = 96.2 g

Si comparamos este valor con 3*32 g (96 g, masa de azufre presente), vemos que es aproximadamente igual, por lo que la Ley de Dalton se cumple.

Nota: debe considerarse que la mínima diferencia se puede deber al redondeo en las masas molares de cada elemento.