La fórmula del cloruro de bario hidratado es BaCl2•xH2O. Si 1.936g del compuesto producen 1.864g de BaSO4 anhidro cuando se trata con ácido sulfúrico, calcule el valor de x.
Respuestas a la pregunta
Para halllar el valor de x, escribamos la reacción genérica (no está perfectamente balanceada) entre el cloruro de bario hidratado y el ácido sulfúrico:
BaCl₂.xH₂O (ac) + H₂SO₄ (g) → BaSO₄ (s) + 2 HCl (ac)
La masa molar del BaCl₂ anhidro es 208 g, mientras que la del BaSO₄ es 233 g.
Mirando la reacción, podemos notar que por cada mol de cloruro de bario, se obtiene un mol de sulfato de bario. De la masa de cloruro de bario hidratada, 208 gramos corresponden al cloruro de bario y una determinada cantidad corresponderá al agua.
El enunciado dice que a partir de 1,936 g del compuesto hidratado, se producen 1,864 g de sulfato de bario. Por lo tanto,
233 g sulfato de bario ----- 208 g cloruro de bario
1,864 g sulfato de bario ----- x = 1,664 g cloruro de bario
La masa de cloruro de bario calculada es la que se encuentra presente en los 1,936 gramos del compuesto hidratado, entonces,
1,936 g compuesto hidratado ---- 100%
1,664 g compuesto ANHIDRO ----- x = 85,95%
El cloruro de bario constituye el 85,95% de la masa total, por lo que el resto es agua.
85,95% ----- 208 g
100% ----- x = 242 g
Por diferencia entre 242 gramos y 208 gramos, obtenemos la masa de agua presente por cada mol de compuesto hidratado, que nos da 34 gramos. Si bien 2 moles de agua pesan 36 gramos, podemos decir que la sal hidratada es el BaCl₂.2H₂O (x = 2), ya que esa pequeña diferencia que notamos puede deberse a redondeos realizados.
Para corroborar, pueden realizarse los cálculos estequiométricos a partir de la droga dihidratada:
244 g BaCl₂.2H₂O ----- 233 g BaSO₄
1,936 g BaCl₂.2H₂O ----- x = 1,849 g BaSO₄
La diferencia entre el valor obtenido y el valor informado en el enunciado es mínima, por lo que la fórmula química propuesta es correcta.