Problema de Química Analítica

A los niveles de química general de secundaria, bachillerato e inclusive en los primeros cursos de nivel universitario, los problemas de Analítica no llegan a ser muy complejos, sin embargo, si los conceptos no se tienen lo suficientemente claros, lo que en realidad es muy sencillo puede llegar a complicarse innecesariamente. 

Es por lo anterior que en este "post" de zona-química nos dedicaremos a explicar parte por parte varios conceptos necesarios a la vez que resolvemas algunos problemas típicos de la Química Analítica.

Una muestra de 1.227 g de alumbre, K2SO4 · Al2(SO4)3 · 24 H2O, que contiene sólo impurezas inertes, se disuelve y el aluminio se precipita con 8-hidroxiquinoleína.Una vez filtrado, el precipitado se calcina a Al2O3, obteniéndose una masa de 0.1098 g. Calcular los porcentajes de aluminio y azufre en la muestra.

Dado que lo último que obtuvimos fueron 0.1098 g de Al2O3, entonces el paso a seguir es calcular el número de moles que se tienen para esta masa.

n_Al2O3 = (masa_Al2O3) / (MasaMolar_Al2O3) = (0.1098g)/(101.96g/mol) = 0.001076 mol

Sin embargo, para conocer el número de moles de alumbre, tenemos que ver la reacción que sucedió de alumbre a óxido de aluminio (Al2O3):

K2SO4 · Al2(SO4)3 · 24 H2O  ------->  Al2O3 + otras cosas

Por lo que podemos ver que por cada 2 átomos de Aluminio en alumbre, se tendrán 2 átomos de Aluminio en Al2O3. Así,

n_alumbre = (0.001076molAl2O3) * (2mol_alumbre/2mol_Al2O3)

n_alumbre = 0.001076 mol

Y por cada mol de alumbre, se tienen 2 moles de Aluminio y 3 moles de Azufre. Con lo anterior, podemos concluir que tenemos:

n_Al = 0.001076 mol * 2 = 0.002152 moles

n_S = 0.001076 * 3 = 0.003228 moles

Ahora, dado que nos piden el porcentaje de aluminio y azufre en la muestra, debemos conocer la masa de azufre y masa de aluminio, a fin de calcular el porcentaje (dividiendo entre masa total):

m_Al = (0.002152 mol) * (26.981 g/mol) = 0.05806g

m_S = 0.003228 moles * (32.065 g/mol) = 0.1035g

Con esto, los porcentajes de masa de aluminio y azufre son:

%Al = (0.05806g / 1.227g)*100% = 4.73%

%S = (0.1035g / 1.227g)*100% = 8.43%

Con lo que hemos contestado a la pregunta del problema.