Un compuesto gaseoso está formado por un 22,1 % de boro y el resto de flúor. Una muestra de este compuesto de 0,086 gramos ocupa un volumen de 19,88 ml en condiciones normales. Determina sus fórmulas empírica y molecular.
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
Calcularemos los moles de cada elemento que hay en 100 g, dividiendo la masa de elemento entre su masa molar:
B: 22.1 / 10.8 = 2.05
F: 77.9 / 19 = 4.1
Dividiremos ahora estos dos resultados entre el menor de ellos, 2.05, buscando dos enteros que estén en la misma relación:
B = 2.05 / 2.05 = 1
F: 4.1 / 2.05 = 2
Luego la fórmula empírica es BF2.
Si esta fuera la fórmula real del compuesto, su masa molar sería
M(empírica) = 10.8 + 2·19 = 48.8 g/mol
Para encontrar la fórmula molecular real del compuesto, como se trata de un gas, aplicaremos la ley de los gases y encontraremos su masa molar verdadera:
PV = nRT
El número de moles es la masa dividida entre la masa molar real, M(real)
n = 0.086 g / M(real)
En c. n., y poniendo el volumen en L, se cumplirá
1 · 0.01988 = [0.086 / M(real)] · 0.082 · 273
de donde
M(real) = 0.086 · 0.082 · 273 /0.01988 = 96.8 g/mol
que es doble (aproximadamente) de M(empírica):
96.8 / 48,8 ≅ 2
Luego la fórmula molecular será "doble" de la fórmula empírica, siendo por tanto B2F4.
La discrepancia en los resultados, desviándose ligeramente de los números enteros esperados, es normal, ya que los datos siempre provienen de determinaciones experimentales, sujetas siempre a errores. (También pudiera ser que hubiera algún ligero error en los datos del ejercicio).