16. Cuando se oxidan en el aire [tex]$12,120 \, \text{g}$[/tex] de vapor de zinc, se obtiene [tex]$15,084 \, \text{g}$[/tex] de óxido. ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido?



Answer :

Para determinar la fórmula empírica del óxido de zinc, seguimos los siguientes pasos detallados:

1. Identificar las masas de los elementos involucrados:
- Masa de zinc ([tex]\(Zn\)[/tex]): [tex]\(12,120 \text{ g}\)[/tex]
- Masa de óxido de zinc ([tex]\(ZnO\)[/tex]): [tex]\(15,084 \text{ g}\)[/tex]

2. Calcular la masa del oxígeno ([tex]\(O\)[/tex]) que se ha combinado con el zinc:
- Masa de oxígeno ([tex]\(O\)[/tex]) = Masa de óxido de zinc ([tex]\(ZnO\)[/tex]) - Masa de zinc ([tex]\(Zn\)[/tex])
- [tex]\( \text{Masa de oxígeno} = 15,084 \text{ g} - 12,120 \text{ g} = 2,964 \text{ g} \)[/tex]

3. Determinar los moles de zinc ([tex]\(Zn\)[/tex]) y oxígeno ([tex]\(O\)[/tex]) utilizados:
- Molaridad del zinc ([tex]\(Zn\)[/tex]) = [tex]\(65.38 \text{ g/mol}\)[/tex]
- Molaridad del oxígeno ([tex]\(O\)[/tex]) = [tex]\(16.00 \text{ g/mol}\)[/tex]
- Moles de zinc = [tex]\(\frac{\text{Masa de zinc}}{\text{Masa molar de zinc}} = \frac{12,120 \text{ g}}{65.38 \text{ g/mol}} ≈ 185.38 \text{ moles}\)[/tex]
- Moles de oxígeno = [tex]\(\frac{\text{Masa de oxígeno}}{\text{Masa molar de oxígeno}} = \frac{2,964 \text{ g}}{16.00 \text{ g/mol}} ≈ 185.25 \text{ moles}\)[/tex]

4. Determinar la razón más simple entre los moles de zinc y oxígeno:
- Razón moles de zinc: [tex]\( \frac{185.38 \text{ moles}}{\min(185.38, 185.25 \text{ moles})} ≈ 1 \)[/tex]
- Razón moles de oxígeno: [tex]\( \frac{185.25 \text{ moles}}{\min(185.38, 185.25 \text{ moles})} ≈ 1 \)[/tex]

5. Obtener la proporción más simple para la fórmula empírica:
- Ya que las razones son muy cercanas a 1, la proporción entre zinc y oxígeno en el compuesto es 1:1.

Por lo tanto, la fórmula empírica del óxido es [tex]\(ZnO\)[/tex].