1 00:00:00,000 --> 00:00:07,000 Buenos días, vamos a resolver los ejercicios 12 y 13 que teníamos para hoy. 2 00:00:07,000 --> 00:00:10,000 Empezamos con el ejercicio 13. 3 00:00:10,000 --> 00:00:17,000 Nos dice que tenemos que calcular la pureza en tanto por ciento en peso de una muestra de sulfuro de hierro 2, 4 00:00:17,000 --> 00:00:22,000 sabiendo que al tratar 0,5 gramos de la muestra con ácido clorhídrico, 5 00:00:22,000 --> 00:00:26,000 se desprenden 100 mililitros de sulfuro de hidrógeno gas, 6 00:00:26,000 --> 00:00:32,000 medidos a 27 grados Celsius y 760 milímetros de mercurio. 7 00:00:32,000 --> 00:00:34,000 El otro producto de la reacción es cloruro de hierro. 8 00:00:34,000 --> 00:00:41,000 Vamos a empezar por plantear la reacción química para ajustarla y resolver. 9 00:00:41,000 --> 00:00:44,000 Nos dice que tenemos sulfuro de hierro 2. 10 00:00:44,000 --> 00:00:53,000 Recordad que los sulfuros siempre tienen un número de oxidación en el sulfuro menos 2. 11 00:00:53,000 --> 00:01:03,000 Como es con el hierro 2, pues tendremos simplemente FeS. 12 00:01:03,000 --> 00:01:10,000 Entonces tratamos 0,5 gramos de esta muestra, de la muestra a la que queremos saber qué pureza tiene, 13 00:01:10,000 --> 00:01:19,000 de la muestra, lo tratamos con ácido clorhídrico. 14 00:01:19,000 --> 00:01:30,000 No nos dice cantidad, entonces se entiende que es cantidad suficiente para que reaccione todo el sulfuro de hierro 2 que haya en esa muestra. 15 00:01:31,000 --> 00:01:36,000 Y se desprenden 100 mililitros de sulfuro de hidrógeno gas. 16 00:01:36,000 --> 00:01:40,000 El sulfuro de hidrógeno es el H2S. 17 00:01:44,000 --> 00:01:47,000 Dice que se desprenden 100 mililitros, 18 00:01:51,000 --> 00:02:04,000 medidos a 27 grados Celsius y 760 milímetros de mercurio. 19 00:02:07,000 --> 00:02:13,000 El otro plus de reacción es el cloruro de hierro 2. 20 00:02:13,000 --> 00:02:23,000 Tendríamos hierro, cloro, como es de hierro 2, pues ahí tenemos 2, porque el cloruro tiene menos 1. 21 00:02:23,000 --> 00:02:36,000 Aquí tenemos 2 hidrógenos, tenemos 2 cloros, 2 cloros, 1 hierro, 1 hierro, 1 azufre y 1 azufre. 22 00:02:36,000 --> 00:02:38,000 Ahí estaría ajustada la reacción. 23 00:02:38,000 --> 00:02:48,000 Aquí tenemos lo que realmente hemos gastado de la muestra, pero lo que queremos saber es la masa real que se ha gastado. 24 00:02:48,000 --> 00:02:56,000 Que será algo menor que la de la muestra y luego la relación entre la masa teórica que está en la real. 25 00:02:56,000 --> 00:02:58,000 La real es la que se ha gastado. 26 00:02:58,000 --> 00:03:08,000 Si tenemos que calcular la masa teórica, ¿qué produciría esta cantidad de sulfuro de dihidrógeno? 27 00:03:09,000 --> 00:03:21,000 Básicamente lo que vamos a hacer es el recorrido aquí directamente del volumen, como es un gas, y de las condiciones con P por V igual a nRT. 28 00:03:21,000 --> 00:03:27,000 Podemos sacar el número de moles de sulfuro. 29 00:03:27,000 --> 00:03:32,000 Del número de moles por las relaciones tequiométricas va a ser lo mismo porque es 1-1. 30 00:03:32,000 --> 00:03:36,000 Tenemos el número de moles de sulfuro de hierro 2. 31 00:03:37,000 --> 00:03:40,000 Y de aquí con la masa molar tendríamos la masa teórica. 32 00:03:41,000 --> 00:03:43,000 Vamos a hacer esta primera parte. 33 00:03:43,000 --> 00:03:52,000 Tenemos claro que la temperatura son 27 grados Celsius más 273. 34 00:03:54,000 --> 00:03:58,000 Para pasarlo a Kelvin, 7 y 3 es 10, me llevo 1. 35 00:03:58,000 --> 00:04:02,000 7 y 2 es 9 y 1 es 10, me sigo llevando. 36 00:04:02,000 --> 00:04:05,000 2 y 1 es 3 y me daría 300 Kelvin. 37 00:04:05,000 --> 00:04:15,000 Y luego sabemos que la presión de 760 milímetros de mercurio es lo mismo que 1 atmósfera. 38 00:04:27,000 --> 00:04:34,000 Milímetros de mercurio se van con milímetros de mercurio, 760 se van con 760 y me queda 1 atmósfera. 39 00:04:36,000 --> 00:04:41,000 Entonces tenemos la presión de 1 atmósfera, la temperatura de 300 Kelvin y el número de moles. 40 00:04:44,000 --> 00:04:49,000 Básicamente es P por V dividido por RT. 41 00:04:51,000 --> 00:04:56,000 Es decir, 1 atmósfera por el volumen son 100 mililitros. 42 00:04:56,000 --> 00:05:00,000 Como tenemos que poner en litros, esto es lo mismo que 0,1 litros. 43 00:05:01,000 --> 00:05:11,000 R es 0,082 atmósferas por litro dividido por mol y Kelvin. 44 00:05:13,000 --> 00:05:16,000 Y la temperatura son 300 Kelvin. 45 00:05:19,000 --> 00:05:27,000 Aquí ya si simplificamos cosas, atmósferas se van con atmósferas, litros se van con litros, Kelvin con Kelvin y me quedan moles. 46 00:05:28,000 --> 00:05:32,000 Y ahora tengo 0,1 entre 0,082 por 300. 47 00:05:34,000 --> 00:05:36,000 Vamos a poner la calculadora. 48 00:05:38,000 --> 00:05:47,000 Es 0,1 entre 0,082 por 300. 49 00:05:48,000 --> 00:05:55,000 Y esto me da 4,07 por 10 a la menos 3 moles. 50 00:05:57,000 --> 00:06:03,000 De aquí pasaríamos al número de moles de hierro, pero como están en relación estequimétrica 1,1, 51 00:06:03,000 --> 00:06:08,000 pues puedo decir que el número de moles de hierro es 0,1. 52 00:06:08,000 --> 00:06:15,000 De aquí pasaríamos al número de moles de hierro, pero como están en relación estequimétrica 1,1, 53 00:06:15,000 --> 00:06:18,000 pues puedo decir que el número de moles de hierro es 0,1. 54 00:06:19,000 --> 00:06:22,000 Aquí vemos el factor de conversión para que no haya lugar a dudas. 55 00:06:23,000 --> 00:06:33,000 Si partimos de los 4,07 por 10 a la menos 3 moles de hidrógeno, 56 00:06:34,000 --> 00:06:37,000 y ahora ponemos abajo moles de sulfuro, 57 00:06:40,000 --> 00:06:46,000 y arriba moles de sulfuro de hierro 2. 58 00:06:48,000 --> 00:06:51,000 En relación estequimétrica es de 1 a 1, o sea que no cambia, es lo mismo. 59 00:06:51,000 --> 00:06:54,000 Lo podríamos haber hecho directamente, pero bueno, por si a alguien le queda duda. 60 00:06:54,000 --> 00:07:01,000 Y nos queda 4,07 por 10 a la menos 3 moles de sulfuro de hierro 2. 61 00:07:04,000 --> 00:07:10,000 Y ahora ya simplemente queremos saber cuál es la masa de este número de moles de sulfuro de hierro. 62 00:07:10,000 --> 00:07:17,000 Entonces para eso lo primero que tenemos que calcular es la masa molar del sulfuro de hierro 2. 63 00:07:18,000 --> 00:07:20,000 Entonces vamos a la tabla periódica. 64 00:07:21,000 --> 00:07:30,000 A ver, el hierro es 55,85, redondeando, y el azufre es 32. 65 00:07:30,000 --> 00:07:48,000 Vale, pues 55,85 más 32, y esto me da 5,27, y 3,58. 66 00:07:48,000 --> 00:07:54,000 87,85 gramos partido por 1. 67 00:08:01,000 --> 00:08:02,000 Partido por mol. 68 00:08:03,000 --> 00:08:09,000 Y ahora ya podemos decir que la masa de sulfuro de hierro, la teórica, o del sulfuro de hierro puro, 69 00:08:10,000 --> 00:08:25,000 que ha reaccionado, pues va a ser 4,07 por 10 a la menos 3 moles por 87,85 gramos partido por mol. 70 00:08:26,000 --> 00:08:28,000 Me dará la masa en gramos. 71 00:08:28,000 --> 00:08:38,000 Si vamos a la calculadora, tenemos aquí todavía el dato de antes, por 87,85. 72 00:08:40,000 --> 00:08:54,000 Esto nos da 0,357 gramos de sulfuro de hierro 2. 73 00:08:55,000 --> 00:09:03,000 Vale, y ahora lo que queremos saber es qué porcentaje de la muestra representa estos 0,357 gramos. 74 00:09:04,000 --> 00:09:19,000 Es decir, el tanto por ciento de pureza será la masa del reactivo puro, o la masa teórica, que es 0,357. 75 00:09:20,000 --> 00:09:25,000 Recordad que siempre pureza es con los reactivos, y si es rendimiento es con los productos. 76 00:09:26,000 --> 00:09:32,000 Estos son gramos entre 0,5 gramos, que es la muestra completa. 77 00:09:33,000 --> 00:09:37,000 Esto nos daría el tanto por 1, y para tener el tanto por ciento, pues multiplicamos por 100. 78 00:09:38,000 --> 00:09:40,000 Vale, entonces vamos a operar esto. 79 00:09:43,000 --> 00:09:51,000 Esto es entre 0,5 y por 100, bueno, pues 71,4. 80 00:09:53,000 --> 00:09:59,000 71,4 por ciento. 81 00:10:00,000 --> 00:10:03,000 Bueno, serían 71,4 la pureza. 82 00:10:04,000 --> 00:10:06,000 Vale, vamos a ver ahora el ejercicio 13. 83 00:10:07,000 --> 00:10:11,000 Bien, pues vamos a hacer ahora otro ejercicio también de riqueza o de pureza. 84 00:10:12,000 --> 00:10:18,000 En este caso lo que tenemos es una piedra, una roca de caliza. 85 00:10:19,000 --> 00:10:22,000 La caliza sabéis que el componente mayoritario es el carbonato de calcio. 86 00:10:23,000 --> 00:10:25,000 Vamos a ir formulando la reacción. 87 00:10:25,000 --> 00:10:29,000 Para la reacción tenemos el carbonato de calcio. 88 00:10:30,000 --> 00:10:33,000 Recordad que el carbonato viene del ácido carbónico, que es H2. 89 00:10:34,000 --> 00:10:40,000 Al haber pedido los hidrógenos esto tendrá un número de oxidación menos 2, el carbonato, y el calcio tendrá un número de oxidación más 2. 90 00:10:43,000 --> 00:10:46,000 Nos preguntan, al reaccionar con el cloruro de hidrógeno, 91 00:10:49,000 --> 00:10:52,000 nos dicen que se forman 10 litros de dióxido de carbono, 92 00:10:53,000 --> 00:10:58,000 y además del dióxido de carbono siempre en las reacciones de ácidos con carbonato se va a producir agua 93 00:10:59,000 --> 00:11:05,000 y la sal correspondiente, que en este caso la sal es la que resulta del cloro por el calcio, 94 00:11:06,000 --> 00:11:13,000 es decir, cloruro de calcio, que como el calcio es más 2 y el cloro es menos 1, pues será dicloruro de calcio. 95 00:11:14,000 --> 00:11:18,000 Vale, bueno, pues aquí tenemos dos hidrógenos, dos cloros, aquí ponemos un 2, 96 00:11:18,000 --> 00:11:25,000 aquí tenemos tres oxígenos, tres oxígenos, un carbono, un carbono, un calcio y un calcio, el resto estaría todo ajustado. 97 00:11:27,000 --> 00:11:37,000 Lo primero que vamos a ver es la masa real de carbonato de calcio que ha reaccionado para producir 10 litros de dióxido de carbono, 98 00:11:38,000 --> 00:11:40,000 es muy similar al 12 que hemos hecho anteriormente. 99 00:11:41,000 --> 00:11:46,000 Entonces, para obtener el número de moles de CO2, sabemos que se han obtenido 10 litros, 100 00:11:47,000 --> 00:11:57,000 medidos a 18 grados Celsius, que si lo ponemos ya en Kelvin, ponemos más 2, 7, 3, vale, 101 00:11:58,000 --> 00:12:08,000 tenemos 8 y 3, 11, me llevo una, 7 y una, 8 y una, 9 y 2, estos serían 291 Kelvin. 102 00:12:09,000 --> 00:12:24,000 Y 752 milímetros de mercurio, esto es la temperatura y presión, pues son 752 milímetros de mercurio, 103 00:12:26,000 --> 00:12:37,000 que si lo pasamos a atmósfera, sabemos que una atmósfera son 760 milímetros de mercurio. 104 00:12:39,000 --> 00:12:59,000 752 entre 760, y esto me da 0,989 atmósferas. 105 00:13:00,000 --> 00:13:10,000 Para saber el número de moles, pues hacemos N es igual a P por V entre RT, 106 00:13:11,000 --> 00:13:31,000 entonces N va a ser igual a 0,989 atmósferas por 10 litros entre 0,082 atmósferas por litro partido por mole Kelvin, 107 00:13:31,000 --> 00:13:36,000 y la temperatura son 291 Kelvin. 108 00:13:39,000 --> 00:13:45,000 Esto se va con esto, esto con esto, esto con esto, y me caerían moles, y operamos. 109 00:13:46,000 --> 00:14:02,000 Vale, tenemos todavía el dato anterior, así que hacemos por 10, ahora lo dividimos entre 0,082 por 291, 110 00:14:04,000 --> 00:14:13,000 y esto nos da 0,415 moles de dióxido. 111 00:14:16,000 --> 00:14:23,000 Igual que antes el número de moles de dióxido, la relación estequiométrica para achacar el número de moles de carbonato es 1 a 1, 112 00:14:24,000 --> 00:14:30,000 por tanto lo podemos escribir directamente sin hacer factor de conversión, el número de moles de carbonato es igual que el número de moles de CO2, 113 00:14:31,000 --> 00:14:38,000 y por tanto 0,415 moles de carbonato. 114 00:14:39,000 --> 00:14:47,000 Vale, para saber cuál es la masa de estos moles de carbonato, vamos a calcular la masa molar del carbonato, 115 00:14:49,000 --> 00:14:59,000 la masa del calcio son 40,07, la del carbono 12 y la del oxígeno 16, 116 00:15:00,000 --> 00:15:17,000 entonces va a ser calcio 40, más el carbono 12, más el oxígeno que son 3 por 10, más, 3 por 6, 18, me llevo una, 3 por 3, 48, 117 00:15:18,000 --> 00:15:25,000 son 8 y 2, 10, 0, me llevo una, 5 y 4, 9, 100, vale, estos son 100 gramos por mole, 118 00:15:26,000 --> 00:15:47,000 por tanto la masa de carbonato real va a ser 0,415 moles de carbonato por 100 gramos partido por mole de carbonato, 119 00:15:47,000 --> 00:15:58,000 y esto me da 41,5 gramos, 41,5 gramos de carbonato, 120 00:15:59,000 --> 00:16:10,000 fijaros que tengo, si tengo 41,5 gramos y la riqueza es del 85,3%, la piedra caliza, fijaros lo que tendré es la masa real, 121 00:16:10,000 --> 00:16:24,000 es decir, la masa, el 85,3% será, primero ponemos el tanto por 1, masa de carbonato, entre la masa de toda la muestra, 122 00:16:24,000 --> 00:16:32,000 es decir, la masa de caliza, y por 100, vale, de aquí conocemos todas menos la de caliza, 123 00:16:33,000 --> 00:16:45,000 entonces ya podemos poner que la masa de caliza es la masa de carbonato que es 41,5, 41, vamos a ponerlo bien, 124 00:16:46,000 --> 00:16:59,000 41,5 por 100 entre el 85,3%, vale, si operamos esto, 125 00:16:59,000 --> 00:17:27,000 41,5 por 100 entre el 85,3%, y esto me da 48,6 gramos de caliza, 126 00:17:28,000 --> 00:17:38,000 vale, y con esto estaría, para el próximo día intentaré hacer el 20 y el 21 de los ejercicios, vale, y los subiré corregidos, 127 00:17:38,000 --> 00:17:42,000 con esto estaría todo, venga, un saludo para todos y que vaya bien el día.