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Química 05

2024 DI RISIO

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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA DI RISIO

Unidad 9 - Reacciones químicas

9.10. Se desea saber qué metal es $\mathrm{X}$. La reacción de $\mathrm{X}$ de ácido nítrico concentrado puede representarse con la siguiente ecuación: \[\mathrm{X}(\mathrm{s})+\mathrm{HNO}_{3}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{XNO}_{3}(\mathrm{aq})+\mathrm{H}_{2}(\mathrm{~g})\]A partir de $3,02 \mathrm{~g}$ del metal desconocido se obtuvieron $1,00 \mathrm{~L}$ de hidrógeno medio a $273 \mathrm{~K}$ y 0,627 atm.
b) Indicar el símbolo del metal investigado.

Respuesta

Todo indica que el elemento $\mathrm{X}$ es un metal. ¿Por qué? Porque en su estado elemental es sólido, y porque tiene estado de oxidación positivo al formar compuesto $\mathrm{XNO}_{3}$, ya que se combina con el anión nitrato formando una oxosal. Y bueno, porque te lo dicen en el enunciado JAJAJAJ pero aunque no te lo dijeran podrías deducirlo!!

Fijate que podemos deducir, a partir del número de oxidación, que la carga del catión de $X$ es 1+, ya que el anión nitrato tiene carga neta 1-, miralo: $\mathrm{NO}_{3}^-$


Bueno, mucho spoiler ¿no? Pero está bueno que puedas notar estas cosas.


En fin, como casi siempre, cuando nos piden identificar un elemento, lo que tenemos que hallar es su masa molar, para luego ir a la tabla periódica y buscar a qué elemento se refiere.


Ahora el ejercicio se transformó en uno de estequiometría, y es más de lo que veníamos viendo. Nos dan de dato la masa del metal $\mathrm{X}$ y datos para calcular los moles de producto $\mathrm{H_2}$ obtenido.


Empecemos calculando los moles de $\mathrm{H_2}$, usando la ecuación de gases ideales:


$P . V = n . R . T$


$n = \frac{P . V}{R . T}$


$n = \frac{0,627  atm . 1  L}{0,082  \frac{atm.L}{K.mol} . 273  K} = 0,0280  mol$


$n_{\mathrm{H_2}} = $ 0,0280 mol



Ahora vamos a plantear la regla de tres a partir de relación estequiométrica entre el $\mathrm{H_2}$ y el $\mathrm{X}$.

De la ecuación química balanceada sabemos que se forma 1 mol de $\mathrm{H_2}$ por cada 2 moles de $\mathrm{X}$ que reaccionan.


1 mol de $\mathrm{H_2}$ __________ 2 moles de $\mathrm{X}$

0,0280 mol de $\mathrm{H_2}$ ______ $x = $ 0,056 moles de $\mathrm{X}$


$n_{\mathrm{X}} = $ 0,056 mol, que reaccionaron efectivamente.




Ahora bien, tenemos los moles de $\mathrm{X}$, y sabemos a qué masa equivale. Con estos datos podemos calcular la masa molar para identificar el elemento:


$Mm_{\mathrm{X}} = \frac{n_{\mathrm{X}}}{m_{\mathrm{X}}}$


$Mm_{\mathrm{X}} = \frac{3,02  g}{0,056 mol} =  53,9285 \frac{g}{mol}$



$Mm_{\mathrm{X}} = 53,93 \frac{g}{mol}$



De la tabla periódica obtenemos que $\mathrm{X}$ es el $\mathrm{Mn}$ (manganeso), que es el elemento con masa atómica más cercano a este valor.




Ojo, en la guía el resultado dice plata (Ag), pero esto seguro es que porque se equivocaron y no usaron la ecuación química balanceada para hacer las cuentas.

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ExaComunidad
Aluminio
28 de junio 18:29
Es porque cambiaron los gramos del metal a 6,04g.
Pd : Gracias por la explicación! 💛
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