Masa Equivalente de un Elemento Químico

Cálculo de la Masa Equivalente del Aluminio

Problema

Si 0,60 g de aluminio se combinan totalmente con 0,53 g de oxígeno, obteniéndose 1,13 g de trióxido de dialuminio (Al₂O₃), ¿cuál es la masa equivalente del aluminio?

Resolución Detallada

1. Reacción y Masa de Oxígeno Combinada

Se ha medido experimentalmente que 0,60 g de aluminio reaccionan con 0,53 g de oxígeno para formar Al₂O₃. El producto resultante (trióxido de dialuminio) tiene una masa total de 1,13 g (suma de 0,60 g de Al y 0,53 g de O).

2. Concepto de Masa Equivalente

La masa equivalente (o peso equivalente) de un elemento se define como la masa que reacciona con, o desplaza, 8 g de oxígeno (considerando a 8 g de O como un equivalente) o 1,008 g de hidrógeno, entre otras definiciones clásicas. En este ejercicio, tomaremos como base la combinación con oxígeno.

3. Cálculo de Equivalentes de Oxígeno

Dado que 8 g de oxígeno constituyen 1 equivalente, podemos determinar cuántos equivalentes de oxígeno hay en 0,53 g:

\[ \text{Equivalentes de O} = \frac{0{,}53\, \text{g O}}{8\, \text{g de O por equivalente}} \approx 0{,}06625 \, \text{equivalentes de O} \]

Puesto que todo ese oxígeno ha reaccionado con el aluminio, la cantidad de equivalentes de oxígeno será igual a la cantidad de equivalentes de aluminio en la reacción. Por tanto:

\[ \text{Equivalentes de Al} = 0{,}06625 \]

4. Cálculo de la Masa Equivalente del Aluminio

Si 0,60 g de Al corresponden a 0,06625 equivalentes, la masa de aluminio que constituye 1 equivalente se determina mediante una simple regla de tres:

\[ \text{Masa equivalente de Al} = \frac{0{,}60\, \text{g Al}}{0{,}06625} \approx 9{,}06\, \text{g de Al por equivalente} \]

Conclusión

La masa equivalente del aluminio, basándonos en la reacción con el oxígeno, es aproximadamente 9,06 g. Esto concuerda con el valor teórico cercano a 9 g que se obtiene considerando la valencia 3 del aluminio (masa atómica ≈ 27 g/mol, dividido entre 3).