Um metal M não identificado reage com um halogênio X não identificado para formar um composto. Quando aquecido, o composto se decompõe pela reação a seguir:
2 MX2(s) 2 MX(s)+X2(g)
Quando 1,12 g são aquecidos, 0,720 g de MX é obtido, juntamente com 56,0 mL de gás.
Dados: 1,00 mol de gás tem um volume de 22,41 L.
(a) Qual é a massa atômica e a identidade do halogênio X? (b) Qual é a massa atômica e a identidade do metal M ?

Passo 1

Beleza, vamos recapitular rapidinho o que tá rolando. A gente tem um metal desconhecido M que forma um sal MX₂ (sólido) com um halogênio X. Quando a gente esquenta esse sal, rola a reação:
2,MX2(s) ;longrightarrow;2,MX(s);+;X2(g)
O enunciado diz que, ao aquecer 1,12 g de MX₂, surgem 0,720 g de MX e 56,0 mL de X₂ (gás). Usamos este conteúdo de estequiometria e cálculo de mol de gás (volume molar = 22,41 L/mol) para achar a massa atômica e a identidade de X e de M.

Passo 2

Primeiro, convertemos os 56,0 mL de X₂ em mol:
nX2 = VX2Vmolar = 0,0560;L22,41;L/mol approx 0,00250;mol
Aqui a teoria é simples: em CNTP, cada 22,41 L de gás corresponde a 1 mol, então é só dividir.

Passo 3

Da reação , vemos que 1 mol de X₂ sai de 2 mol de MX₂, e gera também 2 mol de MX.
  • Moles de MX₂ que reagiram = .
  • Moles de MX formados = mesmos moles de MX₂ que reagiu =

Passo 4

Agora usamos as massas dadas para achar as massas molares dos compostos:
  • M massa de MX = 0,720 g e moles ≈0,00250, então
MMX = 0,720;g0,00250;mol approx144;g/mol
  • M massa de MX₂ = 1,12 g e moles ≈0,00250, então
MMX2 = 1,12;g0,00250;mol approx224;g/mol

Passo 5

Se MX₂ tem massa molar 224 e MX tem 144, a diferença é a massa atômica de X:
MX = MMX2 - MMX = 224 - 144 = 80;g/mol
O halogênio de massa ≈80 g/mol é o bromo (Br).

Passo 6

Para achar a massa atômica de M, usamos MM = MMX - MX = 144 - 80 = 64;g/mol :
Isso bate com o cobre (Cu), cujo peso atômico é aproximadamente 63,5 g/mol (arredondamos pra 64).

Resposta

(a) X é o bromo (massa atômica ≈80 g/mol).
(b) M é o cobre (massa atômica ≈64 g/mol).

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