¿Cuáles son las fórmulas más simples de los óxidos?

Una muestra de un oxido de estaño que pesa 3.014 g se calienta a temperatura baja; parte del oxigeno se desprende formando otro oxido que pesa 2.694 g.

Después, al calentar con H2 se elimina el resto del oxigeno y seobtiene 2.374 g de Sn. ¿Cuáles son las fórmulas más simples de los óxidos?

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Respuesta

Supongamos que las fórmulas de los dos óxidos son

$$\begin{align}&SnO_x\ \ y\ \ SnO_y\\&\end{align}$$

Si los números de átomos de O, x e y, resultaran fraccionarios, habría que multiplicar los subíndices por números adecuados para que todos los subíndices fuesen enteros (ley de las proporciones múltiples).

Siendo la masa molar del Sn 118,7 g/mol, el número de moles de Sn obtenido al final del proceso es

$$\begin{align}&moles\ de\ Sn=\frac{2,374}{118,7}=0,02\ mol\ Sn\end{align}$$

Este número de moles es, necesariamente, el mismo que el número de moles de cada óxido, pues cada mol de óxido contiene un mol de estaño, según las fórmulas anteriores. Así que

$$\begin{align}&moles\  de\  SnO_x=0,02=\frac{3,014}{M(SnO_x)}\ \ \ \rightarrow\ \ \ M(SnO_x)=\frac{3,014}{0,02}=150,7\ g/mol\\&\\&moles \ de\ SnO_y=0,02=\frac{2,694}{M(SnO_y)}\ \ \ \rightarrow\ \ \ M(SnO_y)=\frac{2,694}{0,02}=134,7\ g/mol\end{align}$$

Bastará restar a estas masas molares la masa correspondiente al Sn (118,7 g) para obtener la masa de O en cada mol de cada óxido:

150,7 - 118,7 = 32 g de O, que coresponden a 2 mol de O

134,7 - 118,7 = 16 g de O, que corresponden a 1 mol de O

Por tanto, ya que los números resultan todos enteros, las fórmulas de los óxidos son

$$\begin{align}&SnO_2\ \ y\ \ SnO\end{align}$$

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