Determinarea formulei moleculare a gazului

[Nisipeanu]

Un oarecare gaz a fost amestecat cu argonul in raport de 1:9. Amestecul cu volumul de 5,6 l s-a trecut printr-un tub cu rumegus de magneziu incalzit la 800 grade celsius. Din tub se elimina argon pur, iar masa continutului solid s-a marit cu 3,02 g. O parte din componenta tubului fiind dizolvat in apa rece constituie 2,38 g. La interactiunea solutiei obtinute cu azotat de argint s-a obtinut 7,13 g sediment de culoare alba, insolubil in acizi diluati, dar solubil in solutie de apa amoniacala. Ramasita solida din tub a fost tratata cu acid clorhidric. Masa partii nedizolvate constituie 1.86 g, iar dupa incalzire in aer s-a micsorat pana la 1,56 g. Ramasita reprezinta o sare incolora. De determinat formula moleculara a gazului din amestecul initial. De explicat transformarile indicate. Datorita carei proprietati acest gaz este utilizat?

[florin_try]

Un oarecare gaz a fost amestecat cu argonul in raport de 1:9.

Raportul e de moli sau de masa? Nu cred ca este clar din textul problemei.
In afara de acest aspect neclar, ar trebui sa mearga repede.

[Nisipeanu]

raport de volum 1:9

[florin_try]

Frumoasa problema.

Mie imi iese ca gazul ar fi  CF2Cl2

[Nisipeanu]

dar cum ajung la CF2Cl2?

[florin_try]

Un oarecare gaz a fost amestecat cu argonul in raport de 1:9. Amestecul cu volumul de 5,6 l .....  

Notam gazul necunoscut cu X
In cele 5.6l gaze X + Ar ai 0.56 l gaz necunoscut care inseamna 0.025 moli gaz X

Amestecul cu volumul de 5,6 l s-a trecut printr-un tub cu rumegus de magneziu incalzit la 800 grade celsius. Din tub se elimina argon pur, iar masa continutului solid s-a marit cu 3,02 g.

De vreme ce se elimina Ar pur, e clar ca indiferent cum se descompune gazul X, componentele sale sunt total retinute de Mg.
Deci in mod necesar ai 3.02g gaz X.

0.025 moli gaz X inseamna 3.02 g gaz X. De aici e simplu de dedus ma masa molara a gazulu X este
M(X)=3.02/0.025 = 120.8g/mol

O parte din componenta tubului fiind dizolvat in apa rece constituie 2,38 g. La interactiunea solutiei obtinute cu azotat de argint s-a obtinut 7,13 g sediment de culoare alba, insolubil in acizi diluati, dar solubil in solutie de apa amoniacala

Partea subliniata suna a comportament tipic de Cl- sau Br- (sau chiar I-) cu AgNO3. AgCl e insolubil in HCl dar solubil in NH3, si mai e si incolor. AgI e galbui, il elimin.
Iar MgCl2 e solubil in apa.
Daca componenta solubila de intr-adevar MgCl2 atunci numarul de moli de MgCl2 este: 2.38/95.2=0.025 moli, adica exact egal nu numarul de moli de gaz X.

Asta inseamna ca gazul e de tipul:  X =    RCl2, iar masa atomica a restului R (care poate fi din mai multe elemente) este 120.8-71=49.8.

Masa partii nedizolvate constituie 1.86 g, iar dupa incalzire in aer s-a micsorat pana la 1,56 g. Ramasita reprezinta o sare incolora.

Deci "partea nedizolvata" e un amestec de o sare si inca un reziduu insolubil care da la ardere un gaz ce pleaca ca gaz.
Gazul poate fi CO2 (daca X contine C) sau SO2 daca X contine S, si tot asa.

Daca gazul e CO2, ce a plecat din reziduu cind masa lui a scazut de la 1.86 la 1.56 este carbonul din X, care se regaseste (intr-un fel sau altul) in "partea nedizolvata" a reziduului ala. Deci ai 1.86-1.56=  0.3g C (sau S). Daca e C atunci 0.3gC = 0.025 moli C care este exact numarul de moli de gaz X.
In acest caz, gazul deci ar contine X = R'CCl2. Din masa molara a lui X, e usor de vazut in acest punct ca R' nu poate fi decit 2 atomi de F.

Asadar gazul X ar fi CF2Cl2.

Sarea aia alba insolubila este MgF2, si e usor de verificat ca ai 0.025 moli MgF2 in cei 1.56 moli MgF2, care zic eu, verifica complet problema.


-----

Interesanta problema.