PROBLEMAS RESUELTOS
DE QUÍMICA
ejercicios resueltos de química general

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Ejercicios de química resueltos

En el análisis de una blenda, en la que todo el azufre se encuentra combinado como ZnS, se tratan 0,9364 gramos del mineral non ácido nítrico concentrado. En el proceso todo el azufre pasa al estado de ácido sulfúrico, el cual se precipita al estado de sulfato bárico (BaSO4). El precipitado se filtra,se lava, se seca y se pesa. Se han obtenido 1,878 gramos de sulfato de bario. Calcular el % de ZnS en la muestra de blenda analizada.

Respuesta al ejercicio 51

Podemos suponer que las reacciones que tienen lugar son
    \( \begin{array}{l} ZnS(s) + 2 NO_3H(aq) \leftrightarrow SH_2(aq) + 2 NO_3Zn(aq) \\\\ SH_2(aq) + 8 NO_3H(aq) \leftrightarrow SO_4H_2 (aq) + 8 NO_2(gas) + 4 H_2O\\\\ SO_4H_2 (aq) + Ba(OH)_2 \leftrightarrow 4 SO_4Ba(s) + H_2O \end{array} \)

La reacción intermedia es de oxidación reducción y la hemos ajustado como sigue:

    \( \begin{array}{c} SH_2 + 4 H_2O \rightarrow -8 e^- \rightarrow SO_4H_2 + 8 H^+ \\\\ NO_3^- + 2H^+ \rightarrow +1 e^- \rightarrow NO_2 + H_2O \end{array} \)

Multiplicando la segunda ecuación por 8 y sumando ambas, tenemos :

    \( \begin{array}{l} SH_2 + 8 NO_3^- + 4 H_2O + 16 H^+ \leftrightarrow \\ \\ SO_4H_2 + 8 NO_2 + 8 H^+ + 8 H_2O \end{array}\)
Que pasando a molecular es

    \( SH_2 + 8 NO_3H \leftrightarrow SO_4H_2 + 8 NO_2 + 4 H_2O \)

Por todo ello observamos que un mol de ZnS da lugar a un mol de BaSO4, por lo que tendremos:

    \( \displaystyle \frac{1,8780}{233,43} = 0,00804 \) moles de BaSO4 = moles de SZn

Como el peso molecular del ZnS es 97,43, tenemos:

    \( 0,00804 \times 97,43 = 0,7840\) gramos de ZnS en la blenda analizada

Luego el porcentaje será:

    \( \displaystyle\frac{0,7840 g \: ZnS}{0,9364 g\;blenda}\times 100 = 83,7 \) % de ZnS en la blenda analizada
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tema escrito por: José Antonio Hervás