Dado que el rendimiento de la reacción es del 80%, primero calculamos la cantidad teórica de MOH que se debería obtener:
Masa teoˊrica de MOH=0.8064g=80g
La ecuación balanceada muestra que 2 moles de MX producen 2 moles de MOH. Por lo tanto, la masa molar de MOH es la misma que la de MX. Dado que se usaron 116.9 g de MX, la masa molar de MOH es:
Masa molar de MOH=2116.9g=58.45g/mol
La masa molar de MOH es 58.45 g/mol. Sabemos que MOH es un hidróxido metálico, por lo que su masa molar es la suma de las masas molares de M, O, y H:
M+16.00+1.008=58.45
Resolviendo para M:
M=58.45−17.008=41.442
El elemento con una masa molar cercana a 41.442 g/mol es el potasio (K), cuya masa molar es aproximadamente 39.10 g/mol. Por lo tanto, M es potasio (K).
Dado que M es potasio (K), el compuesto original es KX. La masa molar de KX es 58.45 g/mol. Restando la masa molar de K:
X=58.45−39.10=19.35
El elemento con una masa molar cercana a 19.35 g/mol es el flúor (F), cuya masa molar es aproximadamente 19.00 g/mol. Por lo tanto, X es flúor (F).
Usamos la ecuación del gas ideal para calcular el volumen de X2:
PV=nRT
Primero, calculamos los moles de X2 producidos. Dado que la reacción es 1:1 para MX y X2, y se usaron 116.9 g de MX:
Moles de MX=58.45116.9=2.000moles
Por lo tanto, se producen 1.000 moles de X2.
Convertimos la temperatura a Kelvin:
T=140+273.15=413.15K
Convertimos la presión a atmósferas:
P=101.32585=0.839atm
Ahora, calculamos el volumen:
V=PnRT=0.8391.000×0.08206×413.15=40.37L
a) La identidad de M es K.
b) La identidad de X es F y el volumen de X2 producido es 40.37L.