Page 222 - Quimica - Undécima Edición

192 CAPÍTULO 5 Gases

Por otro lado, podemos encontrar la masa molar mediante la siguiente ecuación
masa del compuesto
masa molar del compuesto 5
moles del compuesto
Con base en la densidad proporcionada sabemos que hay 7.71 g del gas en 1 L. El número
de moles del gas en este volumen lo podemos obtener de la ecuación del gas ideal

PV
n 5
RT
(2.88 atm)(1.00 L)
5
(0.0821 L ? atmyK ? mol)(309 K)
5 0.1135 mol
Por lo tanto, la masa molar está dada por

masa 7.71 g
m 5 5 5 67.9 g/mol
número de moles 0.1135 mol
Podemos determinar la fórmula molecular del compuesto mediante prueba y error, utili-
ClO 2 zando sólo los datos conocidos de las masas molares de cloro (35.45 g) y oxígeno (16.00 g).
Sabemos que un compuesto que contenga un átomo de Cl y un átomo de O tendría una
masa molar de 51.45 g, que es muy baja, en tanto que la masa molar de un compuesto for-
mado por dos átomos de Cl y un átomo de O sería de 86.90 g, que es demasiado elevada.
Por consiguiente, el compuesto debe contener un átomo de Cl y dos de oxígeno, es decir,
Problemas similares: 5.43, 5.47. tendría la fórmula ClO 2 , cuya masa molar es de 67.45 g.

Ejercicio de práctica La densidad de un compuesto orgánico gaseoso es de 3.38 g/L a
408C y 1.97 atm. ¿Cuál es su masa molar?

Puesto que la ecuación (5.12) se deriva de la ecuación del gas ideal, podemos calcu-
lar la masa molar de una sustancia gaseosa al usar la ecuación del gas ideal, como se
observa en el ejemplo 5.10.

Ejemplo 5.10
El análisis químico de un compuesto gaseoso mostró que contiene 33.0% de silicio y 67.0%
de fl úor en masa. A 358C, 0.210 L del compuesto ejercen una presión de 1.70 atm. Si la
masa de 0.210 L del gas fue de 2.38 g, calcule la fórmula molecular del compuesto.

Estrategia El problema se puede dividir en dos partes. En primer lugar, se pide la fórmula
empírica del compuesto a partir del porcentaje en masa de Si y F. En segundo, la
información proporcionada permite realizar el cálculo de la masa molar del compuesto y por
lo tanto determinar su fórmula molecular. ¿Cuál es la relación entre la masa molar empírica
Si 2 F 6
y la masa molar calculada a partir de la fórmula molecular?
Solución Seguimos el procedimiento del ejemplo 3.9 (página 86) para calcular la fórmula
empírica suponiendo que tenemos 100 g de compuesto; así, los porcentajes se convierten en
gramos. El número de moles de Si y F está dado por

1 mol Si
n Si 5 33.0 g Si 3 5 1.17 mol Si
28.09 g Si
1 mol F
n F 5 67.0 g F 3 5 3.53 mol F
19.00 g F