Page 27 - QuímicaII_v2018

20 BLOQUE 1
RECUERDa
El descubrimiento de la balan- za y su aplicación sistemática al estudio de las transforma- ciones químicas por Lavoisier dio lugar al descubrimiento de las leyes ponderales, o leyes de las combinaciones quími- cas, y al establecimiento de la química como ciencia.
EJEMPLO 1.9
Composición porcentual a partir
de la fórmula de un compuesto
Seguramente te son familiares expresiones como “descuentos hasta del 50% en toda la tienda”, “45% de los aspirantes a ingresar en el bachillerato son mujeres”, “tasa de interés anual de 4%”, “97% del agua del planeta es salada”, “la contaminación atmosférica au- mentó 0.5% en el último trimestre”, etcétera. Como se observa, el porcentaje es una de las expresiones matemáticas más empleadas tanto en la vida cotidiana como en los ámbi- tos científico, industrial y financiero, entre otros.
Pero ¿qué representa el porcentaje para los compuestos químicos? ¿Tendrá alguna relación con otras leyes ponderales como la ley de Proust, la de Dalton y la de Richter, además de la ley de la conservación de la masa?
A continuación, estudiarás otros cálculos estequiométricos en los que se aplican es- tas leyes ponderales, con el propósito de que comprendas mejor el comportamiento cuan- titativo de los elementos cuando forman parte de un compuesto y cuando estos reaccio- nan entre ellos para dar lugar a algún producto.
El término quilate se utiliza mucho en joyería como unidad de masa para medir el oro. El oro de 14 quilates (14 K) contiene 14 partes de oro en un total de 24 de aleación. Si se considera que 24 quilates son oro puro, ¿qué porcentaje representan los 14 K?
Solución
Para responder a esta pregunta basta aplicar una regla de tres simple. Si 24 K represen- tan 100%, entonces 14 K son x%, lo que en términos matemáticos se plantea así:
24 K → 100% 14 K → x%
Se construye la ecuación correspondiente, se sustituyen datos y se resuelve:
x = 14 ×100% = 58.33% 24
El porcentaje de oro al que corresponden los 14 K es 58.33%, o 58%, expresando el resultado con la cantidad de cifras significativas adecuadas.
De acuerdo con el ejemplo anterior, ¿aplicarías el mismo procedimiento para deter- minar la composición porcentual de los elementos en un compuesto? Si tu respuesta fue afirmativa, estás en lo correcto. En seguida lo fundamentaremos.
En química, después del análisis cuantitativo de una sustancia, los resultados suelen indicarse en términos de porcentaje. El cálculo de la composición porcentual de las sus- tancias brinda información útil para los químicos, sobre todo si se trata de sustancias desconocidas.
En este caso se analiza cuantitativamente el compuesto, se obtienen los porcentajes correspondientes y luego se comparan con los datos de un compuesto conocido. Que los porcentajes concuerden ayuda a confirmar la identidad de dicho compuesto.
La composición porcentual de un compuesto a partir de su fórmula se basa en la ley de las proporciones definidas o ley de Proust. Esta ley, que muy probablemente aprendiste en el curso Química I, postula que los elementos de un compuesto se encuentran en una propor- ción constante y presentan siempre una fórmula precisa. En consecuencia, la composición
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