Ejercicios de química resueltos. Química de gases. Ley del gas ideal. Chang 10ed. Ejemplo 5.9

 

[Ejercicios resueltos de la ley del gas ideal]

 Un químico ha sintetizado un compuesto gaseoso de color amarillo verdoso de cloro y oxígeno y encuentra que su densidad es 7.71 g/L a 36 °C y 2.88 atm. Calcula la masa molar del compuesto y determina su fórmula molecular.

Etapa analítica

 Usaremos la [Ley del gas ideal en función de la densidad] y despejamos la masa molar.

Etapa numérica por factor de conversión

Etapa numérica por teoremas

Conclusión

Los óxidos de cloro más habituales se ordenan como Cl₂O, Cl₂O₃, Cl₂O₅ y Cl₂O₇. Si a partir de una masa molar estimada de ~67,9 g·mol⁻¹ restamos la contribución constante de los dos cloros (2 × 35,45 = 70,90 g·mol⁻¹), vemos que ninguna de esas fórmulas encaja. El “truco” está en considerar el estado de oxidación +4 del cloro: el dióxido de cloro, ClO₂, cuya masa molar es 35,45 + 2 × 16,00 = 67,45 g·mol⁻¹, en excelente acuerdo (la diferencia proviene de redondeos).

En mi opinión, este tipo de ejercicio puede resultar tramposo para el estudiante, porque nada en el enunciado sugiere explorar un estado de oxidación menos común; su resolución depende en exceso de la pericia del docente más que de pistas claras en el texto.

Solución manual

El error por redondeos es inferior al 5 %.

Referencias

Chang, R., & Overby, J. (2010). Chemistry (10th ed., AP Edition). McGraw Hill.

García García, J. L. (2025). Dimensional Analysis in Chemistry Textbooks 1900-2020 and an Algebraic Alternative. Educación química, 36(1), 82-108.

García García, J. L. (2025). Química general: Una guía moderna para bachillerato y universidad con enfoque algebraico. Ciencias de Joseleg.