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Preguntas y problemas 115

datos, demuestre que la fórmula más sencilla del óxido 0.378 g. Calcule la fórmula empírica del compuesto
es X 2 O 3 y escriba una ecuación balanceada para la reac- que contiene Mg y N. Nombre dicho compuesto.
ción. 3.147 Una mezcla de metano (CH 4 ) y etano (C 2 H 6 ), con una
3.140 Un compuesto X contiene 63.3% de manganeso (Mn) y masa total de 13.43 g, se quema completamente en oxí-
36.7% de O en masa. Cuando X se calienta, se despren- geno. Si la masa total de CO 2 y H 2 O que se produce es
de oxígeno gaseoso y se obtiene un nuevo compuesto Y de 64.84 g, calcule la fracción de CH 4 en la mezcla.
que contiene 72.0% de Mn y 28.0% de O. a) Determine 3.148 La gasolina con plomo contiene un aditivo que funcio-
la fórmula empírica de X y de Y. b) Escriba una ecua- na como “antidetonante”. El análisis de este aditivo
ción balanceada para la conversión de X a Y. mostró que contiene carbono, hidrógeno y plomo (Pb)
3.141 La fórmula del cloruro de bario hidratado es (de aquí el nombre de “gasolina con plomo”). Cuando
BaCl 2 · xH 2 O. Si 1.936 g del compuesto producen 1.864 se quemaron 51.36 g de este compuesto en un aparato
g de BaSO 4 anhidro cuando se trata con ácido sulfúrico, como el que se muestra en la fi gura 3.6, se produjeron
calcule el valor de x. 55.90 g de CO 2 y 28.61 g de H 2 O. Determine la fórmu-
3.142 Se ha calculado que durante la erupción del Monte la empírica del aditivo de la gasolina.
Santa Elena (el 18 de mayo de 1980) se emitieron a la 3.149 Debido a su efecto nocivo para la atmósfera, reciente-
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atmósfera alrededor de 4.0 3 10 toneladas de SO 2 . Si mente se reemplazó el compuesto de plomo descrito en
todo el SO 2 se convirtiera en ácido sulfúrico, ¿cuántas el problema 3.148 g por el metil ter-butil éter (un com-
toneladas de H 2 SO 4 se producirían? puesto de C, H y O), que mejora la efi ciencia de la
3.143 La cisteína, que se muestra aquí, es uno de los 20 ami- gasolina. (A partir de 1999 también se suspendió el uso
noácidos que se encuentran en las proteínas humanas. de este compuesto, ya que es un contaminante del agua
Escriba su fórmula molecular y calcule su composición potable.) Cuando se queman 12.1 g de este compuesto
porcentual en masa. en un aparato como el que se muestra en la fi gura 3.6,
se forman 30.2 g de CO 2 y 14.8 g de H 2 O. ¿Cuál es la
H fórmula empírica de dicho compuesto?
3.150 Suponga que se tiene un cubo hecho de magnesio metá-
lico (Mg), cuyos lados miden 1.0 cm. a) Calcule el
S
número de átomos de Mg en el cubo. b) Los átomos
O
tienen una forma esférica. En consecuencia, los áto-
mos de Mg en dicho cubo no pueden llenar todo el
C
espacio. Si sólo 74% del interior del cubo está ocupado
por átomos de Mg, calcule el radio de un átomo de Mg,
3
en picómetros. (La densidad del Mg es de 1.74 g/cm y
3
4
el volumen de una esfera de radio r es de pr .)
3
3.151 Cierta muestra de carbón contiene 1.6% en masa de
3.144 El isofl urano, mostrado aquí, es un anestésico de inha- azufre. Cuando se quema el carbón, el azufre se con-
lación común. Escriba su fórmula molecular y calcule
vierte en dióxido de azufre. Para evitar la contamina-
su composición porcentual en masa.
ción del aire, el dióxido de azufre se trata con óxido de
calcio (CaO) para formar sulfi to de calcio (CaSO 3 ).
Cl Calcule la masa de CaO (en kilogramos) que necesita
diariamente una planta de energía que utiliza 6.60 3
6
10 kg de carbón al día.
O
C 3.152 El aire es una mezcla de muchos gases. Sin embargo,
para calcular su “masa molar” sólo necesitamos consi-
derar a sus tres componentes principales: nitrógeno,
oxígeno y argón. Si consideramos que un mol de aire a
H
nivel del mar está formado por 78.08% de nitrógeno,
F 20.95% de oxígeno y 0.97% de argón, ¿cuál es la masa
molar del aire?
3.145 Una mezcla de CuSO 4 · 5H 2 O y MgSO 4 · 7H 2 O se 3.153 a) Determine la masa de calcio metálico que contiene el
calienta hasta que se elimina toda el agua. Si 5.020 g de mismo número de moles que 89.6 g de zinc metálico. b)
la mezcla produjeron 2.988 g de las sales anhidras, Calcule el número de moles de fl úor molecular que tie-
¿cuál es el porcentaje en masa de CuSO 4 · 5H 2 O en la ne la misma masa que 36.9 moles de argón. c) ¿Cuál es
mezcla? la masa de ácido sulfúrico que contiene 0.56 moles de
3.146 Cuando se calientan 0.273 g de Mg a altas temperatu- átomos de oxígeno? d) Determine el número de moles
ras, en una atmósfera de nitrógeno (N 2 ), tiene lugar una de ácido fosfórico que contiene 2.12 g de átomos de
reacción química. El producto de la reacción pesa hidrógeno.