Question

cuando se hace reaccionar 1.89 g de metal con acido nitrico, se obtiene 5,58g de X(NO3)2 y 0,595 g de Monoxido de Nitrogeno, determinar el numero de atomos de X que reaccionaron y la masa de acido que se necesito, el otro producto de la reaccion es agua

Answer 1

X + HNO3 = X(NO3)2+ NO + H2O

Se balancea:
3X + 8HNO3 = 3X(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Tenemos que 3 moles de el metal X  producen 2 de monóxido de nitrógeno 

Tenemos la masa de el metal X que reacciona, pero como sabemos, también se puede escribir en moles, entonces, para hacer eso debemos tomar lo siguiente

$3 \ mol \ X ( \frac{2 \ mol \ NO }{3 \ mol \ X })=2 \ mol \ NO$

El resultado de la multiplicación nos debe dar los moles de 0.595g de NO, entonces, calculamos a cuántos moles equivale 0.595g

N= 14
O= 16

16+14= 30g/mol

Dividimos

0.595/30= 0.01933 mol de NO

Tenemos la siguiente ecuación

$x \ moles \ del \ metal( \frac{2}{3})=0.01933 \\ \\ x( \frac{2}{3})=0.01933 \\ \\ x=(0.01933)/( \frac{2}{3}) \\ \\ x=0.029$

Tenemos que son 0.02975 moles del metal

Entonces para saber la masa de este plantemos la siguiente ecuación

1.89/x=0.02975

63.52=x

Tenemos que la masa del metal es de 63.52g/mol, si nos fijamos en la tabla periódica esta masa corresponde a el cobre (Cu)

Entonces tenemos esta ecuación

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Calculemos la masa del ácido que se necesitó
Entonces, para saber la masa, debemos saber cuánto de H2O (agua) se produjo, ya que, por la ley de la conservación de la masa la masa total es igual en los reactivos y productos

Entonces, podemos utilizar lo siguiente.
3 moles de cobre reaccionan para producir 4 moles de agua

$3 \ mol \ Cu( \frac{4 \ mol \ H2O }{3 \ mol \ Cu} )= 4 \ mol \ H2O$

Ahora reemplazamos a "3 mol de Cu" para que se multiplique por 4/3, el resultado nos dará los moles de H2O

$0.02975\ mol \ Cu( \frac{4 \ mol \ H2O }{3 \ mol \ Cu} )= 0.0396 \ mol \ H2O$

Entonces ahora convertimos los moles a gramos

H=1
O= 16

16+2(1)= 18g/mol

0.0396(18)= 0.714g de H2O

Sumamos las masas de todos los productos
0.714+0.595+5.58=6.889g

Le restamos la masa de Cu 

6.889-1.89= 4.999g≈ 5g de ácido nítrico 

Ahora calculemos los átomos que reaccionaron de Cu

Tengamos en cuenta que 

1 mol = 6.023x10²³ moléculas = 6.023x10²³ átomos (solo en este caso)

Entonces sabemos que hay 0.02975 moles de  Cu, solamente multiplicamos

0.02975(6.023x10²³)=1.7918x12^22 àtomos

Rpta. 1.átomos del metal 1.7918x12^22 àtomos 
2. 5g del ácido