CATALUÑA / JUNIO 01. LOGSE / QUÍMICA / ELECTROQUÍMICA / SERIE 5 / CUESTIÓN 1 1.- Una muestra de cinabrio, mineral principalmente compuesto por sulfuro de mercurio, se hace reaccionar con ácido nítrico, y se obtiene nitrato de mercurio, monóxido de nitrógeno, dióxido de azufre y agua. a) Escriba la reacción que tiene lugar, ajustándola por el método del ión- electrón. b) Indique la especie que se oxida, la que se reduce, la que actúa como oxidante, y la que lo hace como reductor. c) Calcule el volumen de ácido nítrico de concentración 13 M necesario para disolver el sulfuro de mercurio, contenido en 10 gramos de cinabrio (con un 80% en peso de sulfuro de mercurio). Datos: Masas atómicas: S = 32; N = 14; O = 16; H = 1; Hg = 200,6. Solución: τ Hg(NO3 )2 + NO + SO2 + H2 O a) y b) HgS + HNO3 Esta es la reacción, y para ajustarla, se han de identificar las especies que cambian de estado de oxidación, planteando con ellas las dos semirreacciones rédox: HgS: S con –2. SO2 : S con +4. HNO3 : N con +5. NO: N con +2. (S2- + 2 H2 O - 6e- τ 2 · (NO3- + 4 H+ + 3e- τ S2- + 2 NO 3- + 4 H+ τ SO2 + 4 H+) oxidación; HgS = reductor NO + 2 H2O) reducción; HNO3 = oxidante SO2 + 2 NO + 2 H2 O La reacción ajustada quedaría: HgS + 4 HNO3 τ Hg(NO3 )2 + 2 NO + SO 2 + 2 H2O c) Se determinan los moles de HgS contenidos en la muestra de cinabrio, considerando el porcentaje en peso del sulfuro en el mineral: m HgS = (10 · 80) / 100 = 8 g n HgS = 8 / 232,6 = 0,034 moles www.profes.net es un servicio gratuito de Ediciones SM CATALUÑA / JUNIO 01. LOGSE / QUÍMICA / ELECTROQUÍMICA / SERIE 5 / CUESTIÓN 1 Por la estequiometría de la reacción ya ajustada se tiene: 4 moles de HNO3 x 1 mol de HgS 0,034 De donde los moles del ácido necesarios para la reacción serán: x = 0,136 moles HNO3 Y como se conoce la concentración molar de dicho ácido, se determina el volumen de él empleado: M = moles / V (L) V (L) HNO3 = 0,136 / 13 = 0,0104 L = 10,4 mL www.profes.net es un servicio gratuito de Ediciones SM