(BLOQUE 1) 22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS) Se conocen los siguientes pesos atómicos: O: 15,999; Cr: 51,996; Mn: 54,938; Fe: 55,847, Ni: 58,690. Un elemento X forma tres óxidos que llamaremos “A”, “B” y “C” que contienen, respectivamente, el 77,45, el 69,60 y el 72,03% del elemento X. Si el óxido A tiene por fórmula empírica XO, ¿cuál es elemento X?
(A). Cr
(B). Ni
(C). Fe
(D). Mn
Solución: D. En el caso del primer óxido, XO, 100 g del compuesto contienen 77,45 g de X y 100 – 77,45 = 22,55 g de O. El número de moles de átomos de O es
22,55 g · (mol de átomos de O /15,999 g O) = 1,409 moles de átomos de O.
La fórmula empírica XO denota que este compuesto se forma en la proporción molar 1:1 (1 mol de X y 1 mol de O). Por lo tanto, 1,409 moles de átomos de O se combinan con 1,409 moles de átomos de X. Y como esa cantidad de moles de átomos de X equivale a 77,45 g de X, podemos deducir fácilmente el peso de 1 solo mol de átomos de X:
77,45 g de X / 1,409 mol de átomos de X = 54,97 g de X / mol de átomos de X.
Dicho de otra manera, el peso atómico de X es 54,97. De la lista de pesos atómicos que nos dan, el que más se aproxima es sin ninguna duda el del Mn.
23. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS) El número de moles del elemento X que se podría obtener de 728 g del óxido B es un valor comprendido entre…
(A). 9,800 y 9,700.
(B). 9,300 y 9,200.
(C). 9,100 y 9,000
(D). 8,700 y 8,600.
Solución: B. El elemento X es Mn, como se dedujo en el apartado anterior. Como el porcentaje en peso del Mn en ese óxido es del 69,60%, en 728 g del óxido tendremos
728 g de B · (69,60 g de Mn / 100 g de B) = 506,69 g Mn.
Y esa masa de Mn podemos pasarla a moles de Mn así:
506,69 g Mn · (1 mol de Mn / 54,938 g Mn) = 9,223 moles de Mn.
24. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS ANTERIORES ESTÁN RELACIONADAS) ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido que hemos llamado “C”?
(A). X3O4
(B). X2O3
(C). XO
(D). X2O
Solución: A. De 100 g de ese óxido, 72,03 g son de Mn y 27,97 g son de O. Los números de moles de átomos a que equivalen esas cantidades son, respectivamente:
72,03 g Mn · (1 mol de át. Mn / 54,938 g Mn) = 1,311 mol de átomos de Mn.
27,97 g O · (1 mol de át. O / 15,999 g O) = 1,748 mol de átomos de O.
La relación de moles de átomos de Mn a O en ese óxido es, pues: 1,311:1,748. Para convertirla en una relación de números enteros sencillos la dividiremos por el número menor, obteniendo 1:1,333. Y multiplicándola por 3 y haciendo la correspondiente aproximación a números enteros hallamos que la relación es 3:4. Por lo tanto, el óxido es Mn3O4.
