Análisis del cinabrio por reacción con el ácido nítrico

1. Una muestra de cinabrio, un mineral que contiene sulfuro de mercurio (II), se ataca
con ácido nítrico, de modo que se obtiene monóxido de nitrógeno, sulfato de
mercurio (II) y agua. Calcula el volumen de ácido nítrico concentrado (60 %, 1,3 g/mL)
que reaccionará con una muestra de 2 g de cinabrio con un 92 % de sulfuro de
mercurio (II).
En primer lugar escribimos la ecuación química de la reacción:
8 HNO3 + 3 HgS  3 HgSO4 + 8 NO + 4 H2O
La ecuación química ajustada indica que por cada tres moles de sulfuro
de mercurio que reaccionen lo harán ocho de ácido nítrico.
Hallando los moles de sulfuro de mercurio sabremos, por la ley de las
proporciones definidas, los que reaccionan de ácido nítrico.
Una vez que determinemos la cantidad de ácido que reacciona
calcularemos el volumen de la disolución que se precisa.
La muestra de 2 g de cinabrio contiene un 92 % de sulfuro de mercurio,
luego:
m(HgS) = 92 % de 2 g = 1,84 g
n(HgS) = 1,84 g / 232,6 g/mol = 0,00791 mol

2. Hallamos los moles de ácido nítrico que reaccionan con el sulfuro de
mercurio.
n(HNO3) 8 n(HNO3) Despejando y
= =
n(HgS) 3 0,00791 mol operando resulta:
n(HNO3) = 0,00791 mol · 8 / 3 = 0,021 mol
Ahora hallamos la masa:
m(HNO3) = 0,021 mol · 63 g/mol = 1,33 g
Estos 1,33 g de ácido son el 60 % de la masa de la disolución, luego:
mD = 1,33 g · 100 / 60 = 2,215 g
Hallamos el volumen ya que conocemos la densidad
VD = 2,215 g /1,3 g/mL = 1,7 mL