Las descargas de aguas residuales y domésticas incrementan las concentraciones de nitrógeno amoniacal en las aguas superficiales y subterráneas, afectando la calidad de las mismas.
En condiciones normales la fuente de nitrógeno amoniacal en aguas superficiales proviene de la degradación natural de la materia orgánica presente en la naturaleza. Es uno de los componentes transitorios en el agua, porque es parte del ciclo del nitrógeno, y se ve influido por la actividad biológica1. En una muestra de 0.21 g que contiene nitrógeno amoniacal se le realizó un tratamiento con ácido cloroplatínico; como producto de reacción se obtuvo el cloroplatinato de amonio, según la siguiente reacción:
H2PtCl6 + 2NH4+ → (NH4)2PtCl6 + 2H+
El precipitado se descompone por calcinación, produciendo platino metálico y productos gaseosos:
(NH4)2PtCl6 → Pt(s) + 2Cl2(g) + 2NH3(g) + 2HCl(g)
Calcular el porcentaje de amoníaco si se produjo 0.59 g de platino
Respuestas a la pregunta
En una muestra de agua que fue tratada con ácido cloroplatinico, se quiere calcular el porcentaje de amoniaco presente, conociendo la cantidad de platino producido a partir del peso dado de muestra. El resultado obtenido es: 49 % NH₃
Ecuaciones químicas:
H₂PtCl₆ + 2 NH₄⁺ → (NH₄)₂PtCl₆ + 2H⁺ (1)
(NH₄)₂PtCl₆ → Pt(s) + 2Cl₂(g) + 2NH₃(g) + 2HCl(g) (2)
Peso molecular:
(NH₄)₂PtCl₆ : 443,88 g
NH₄ : 18 g
Pt : 195,08 g
Sabemos que se producen 0,59 g de Pt, entonces calculamos la cantidad de (NH₄)₂PtCl₆ que produjo esa cantidad de platino:
De la ecuación química:
1 mol (NH₄)₂PtCl₆ produce 1 mol Pt
Por lo tanto:
443,88 g (NH₄)₂PtCl₆ producen 195,08 g Pt
X ................. 0,59 g Pt
X = ( 0,59 g Pt × 443,88 g (NH₄)₂PtCl₆ ) / 195,08 g Pt
X = 1,342 g (NH₄)₂PtCl₆
Ahora, podemos calcular la cantidad de NH₄ necesaria para producir 1,342 g (NH₄)₂PtCl₆, en base a la ecuación (1):
2 moles de NH₄⁺ producen 1 mol de (NH₄)₂PtCl₆
2(18) g NH₄⁺ producen 443,88 g (NH₄)₂PtCl₆
X .................. 1,342 g (NH₄)₂PtCl₆
X = (1,342 g (NH₄)₂PtCl₆ × 2(18) g NH₄⁺) / 443,88 g (NH₄)₂PtCl₆
X = 0,1088 g NH₄⁺
Se produjo 0,59 g Pt a partir de 0,1088 g NH₄⁺
Podemos calcular el porcentaje de amoniaco en la muestra original de 0,21 g :
Calculemos la cantidad de nitrógeno en 0,1088 g NH₄⁺:
(14 g N / 18 g NH₄⁺ ) × 0,1088 g NH₄⁺ = 0,0846 g N
y determinamos cantidad de amoniaco (NH₃):
(17 g NH₃ / 14 g N) × 0,0846 g N = 0,1027 g NH₃
% NH₃ en muestra original = (0,1027 g / 0,21 g) × 100 = 49%