Ayuda para resolver problema de química para identificar un elemento de una molécula de gas

Una muestra de 4.74 gramos de un gas de fórmula molecular C2H3X3 ocupa un volumen de 891 mL a 769 mmHg y 35ºC. Identifica el elemento X.
Respuesta
1
Tenemos un compuesto del cual desconocemos uno de los elementos constituyentes (X), sabemos que es gaseoso y su fórmula molecular. Lo primero que debemos hacer es calcular su masa molecular, cosa que podemos hacer con los datos que nos proporcionan y suponiendo que el gas sigue un comportamiento ideal, aplicaremos la ecuación de estado de los gases ideales:
P·V = n·R·T; P·V = m·R·T/M;
M = m·R·T / (P·V)
- m = 4,74 g
- R = 0,082 Atm·l/K·mol
- T = 273 + 35 = 308 K
- P = 769/700 = 1,012 Atm
- V = 891 mL = 0,891 L
Sustituyendo todos esos valores obtenemos el valor de la masa molecular:
M = 4,74·0,082·308/(1,012·0,891)= 132,79 uma
Es la masa molecular del compuesto.
Sabiendo que la masa molecular es la suma de las masas atómicas de todos los átomos presentes, la suma de todas las masas de la fórmula debe ser igual a este valor:
2·12 uma + 3·1 uma + 3·x uma= 132,79 uma
Donde: hay 2 átomos de carbono cuya masa atómica es 12 uma, 3 átomos de hidrógeno cuya masa atómica es 1 uma y 3 átomos del elemento X cuya masa atómica llamamos x y que tenemos que descubrir.
Por tanto: 27 + 3x = 132,79;
3x = 105,79; x = 35,3 uma.
Si vemos la tabla periódica esta masa atómica está muy cercana al valor de la masa atómica del cloro, 35,45 uma. Por consiguiente, podemos decir que el elemento desconocido es el cloro y la fórmula será: C2H3Cl3, es decir, el etano, donde 3 átomos de hidrógeno se han sustitutido por 3 átomos de cloro.

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