Question

Al analizar un líquido volátil se demuestra que contiene 14.31% de carbono. 1.20% de hidrógeno y 84.49% de cloro en masa. A 150° y una atm, 500 mL del vapor tienen masa de 2.418 g. ¿Cuál es el peso molecular del compuesto? ¿Cuál es su fórmula molecular?

Answer 1

El compuesto tiene un peso molecular de 168,946 gramos por mol y su fórmula es $C_2H_2Cl_4$

Explicación:

El vapor se lo puede considerar como gas ideal y hallar con ello el número de moles que hay en los 500ml:

$n=\frac{PV}{RT}=\frac{1atm.0,5l}{0,0821\frac{L.atm}{mol.K}.423K}\\\\n=0,0144mol$

Si en ese vapor hay 2,418 gramos, la masa molar queda:

$M=\frac{2,418g}{0,0144mol}=167,946\frac{g}{mol}$

O lo que es lo mismo, el peso molecular es de 167,946 UMA.

De la masa molecular podemos hallar cuantas UMA tiene de cada elemento teniendo los porcentajes en masa para hallar cuantos átomos tiene de cada uno.

En el caso del carbono:

$m_c=167,946UMA.0,1431=24,033$

Como el átomo de carbono pesa 12 UMA deducimos que hay 2 átomos de carbono.

En el caso del hidrógeno queda:

$m_H=167,946.0,012=2,015$

Como el átomo de hidrógeno pesa 1UMA, tiene 2 átomos de hidrógeno.

Y en el caso del cloro:

$m_{Cl}=167,946.0,8449=141,898$

Como el átomo de cloro pesa 35,5UMA, tenemos que tiene 142/35,5=4 átomos de cloro.

Y la fórmula del compuesto queda $C_2H_2Cl_4$ y se trata del tetracloroetano.