Question

Cuando se calienta un trozo de un metal M, de masa conocida, con exceso
de azufre, entre ambos elementos tiene lugar una reacción química. Eliminando
el azufre sobrante, queda solo un compuesto formado por este elemento y el
metal. Conocidas las masas de M y del compuesto, puede deducirse la del
azufre contenido en este compuesto.

He aquí, como ejemplo, los datos
siguientes:
Masa del metal………………2,435 g
Masa del compuesto………..3,397 g
Masa del azufre……………..0,962 g

¿Cuál será la fórmula empírica del compuesto?

Se determinó experimentalmente que la masa del metal es 121,76gr/mol y
32,066 gr/mol la del azufre.

Answer 1

La fórmula empírica del compuesto es: Sb₂S₃ 

- En primer lugar, con la masa molar del metal, se ubica en la tabla periódica que se trata del antimonio (Sb).

- Luego, con la masa molar y los gramos se calculan los moles del metal (Sb): 2,435g / 121,76g/mol = 0,02mol Sb. En este caso, es el reactivo límite.

- Se divide los gramos del compuesto y los gramos del azufre del compuesto entre los moles del metal para obtener la masa molar:
 a) 3,397g / 0,02mol = 169,85g/mol compuesto.
 b) 3,397g / 0,02mol = 48,1g/mol Azufre del compuesto.

- Conociendo que 1 átomo de azufre tiene una masa atómica de 32,066g/mol, se divide la masa molar del azufre del compuesto entre la masa atómica del azufre para obtener la cantidad de átomos de azufre del compuesto: 48,1g/mol / 32,066g/mol = 1,5 átomos S.

- Para el metal (Sb), se resta la masa molar del compuesto menos la del azufre: 169,85g/mol - 48,10g/mol = 121,75g/mol, que corresponde al metal del compuesto. Se divide entonces entre la masa atómica del metal: 121,75g/mol / 121,76g/mol = 1 átomo Sb.

- El compuesto sería SbS₁,₅. Sin embargo, la cantidad de átomos de un compuesto debe ser una unidad entera. Por lo cual se multiplican la cantidades de los átomos por 2. Quedando así: Sb₂S₃ .