O boro forma uma série extensa de compostos com hidrogênio, todos com fórmula geral BxHy .
BxHy(s)+O2 B2 O3(s)+H2 O(g)
Se 0,148 g de BxHy formam 0,422 g de B2 O3 quando queimados em excesso com O2, qual é a fórmula empírica de BxHy (A equação química não está balanceada)
Resp.: B5 H7

Passo 1

Beleza, aqui o que o enunciado tá dizendo é que a gente tem um composto de boro e hidrogênio, BxHy, que a gente queima em excesso de O₂ e coleta B₂O₃. Com 0,148 g do hidreto resulta 0,422 g de B₂O₃. A ideia é achar a fórmula empírica BxHy.
Conteúdo: este é um problema de estequiometria+análise de conservação de massa, envolvendo molaridades e proporções de átomos. Vamos precisar:
  • Molaridade (massa molar) de B₂O₃, B e H
  • Relação estequiométrica entre B em B₂O₃ e no hidreto
  • Conversão de massa em mols e depois achar a razão simples B : H

Passo 2

Calcular quantos mols de B₂O₃ foram formados.
Massa molar de B₂O₃:
M(B2O3)=2times10,81 + 3times16,00 = 69,62 g/mol
Logo:
n(B2O3)=0,422 g69,62 g/molapprox0,00606 mol

Passo 3

Descobrir os mols de B que vieram do hidreto. Na fórmula B₂O₃, cada mol tem 2 mols de B, então:
n(B)=2times n(B2O3)=2times0,00606=0,01212 mol
E a massa de boro que isso corresponde é:
m(B)=n(B)times10,81approx0,01212times10,81=0,1311 g

Passo 4

A massa de hidrogênio no hidreto é a diferença entre a massa total do hidreto e a massa de boro:
m(H)=0,148 - 0,1311 = 0,0169 g
Transformando em mols de H (massa molar H ≈1,008 g/mol):
n(H)=0,01691,008approx0,0168 mol

Passo 5

Agora temos:
  • n(B)=0,01212 mol
  • n(H)=0,0168 mol
Para achar a razão B : H, dividimos pelo menor:
n(B)n(B)=1, n(H)n(B)=0,01680,01212approx1,38
Isso dá B₁H₁,₃₈. Como a gente quer inteiros, multiplica por um inteiro que aproxime esses valores a números inteiros pequenos. Se multiplicarmos por 5:
B:1times5=5, H:1,38times5approx6,9approx7

Resposta

A fórmula empírica do hidreto é B₅H₇.

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