Fórmulas empírica y molecular 04

 

Una sustancia orgánica está formada por carbono, hidrógeno y oxígeno. La combustión de 0,785 gramos de sustancia produce 1,50 gramos de óxido de carbono (IV) y 0,921 gramos de agua. Por otra parte, 0,206 gramos de sustancia ocupan en estado gaseoso 108 cm3 medidos a 14 ºC y 744 Torr. Halla la fórmula molecular de esta sustancia.

Datos: C = 12,0; O = 16; H = 1,01.
 
Solución:
 
Datos:
 
Vamos a hallar los gramos de carbono que existen en el compuesto, para lo cual primero hallaremos el peso molecular del óxido de carbono (IV):
 
 
Podemos observar que en cada 44 gramos de óxido de carbono (IV) existen 12 gramos de carbono, por tanto:
 
 
Ahora calcularemos los gramos de hidrógeno que existen en el compuesto, siguiendo el mismo proceso que para el carbono:
 
 
Podemos observar que en cada 18,02 gramos de agua existen 2,02 gramos de hidrógeno, por tanto:
 
 
Para calcular los gramos de oxígeno que hay en el compuesto simplemente tendremos que restar de la masa del mismo los gramos de carbono e hidrógeno que hemos hallado.
 
 
Veamos los moles de átomos que hay de cada elemento:
 
                     
 
Dividiendo por el menor, para obtener resultados enteros:
 
 
Por tanto la fórmula empírica será:
 
(C2H6O)n = C2nH6nOn
 
Para poder hallar la fórmula molecular necesitamos saber el peso molecular del compuesto.
 
 
Fórmula molecular: C2H6O

 

Fórmulas empírica y molecular 03

 

Un compuesto orgánico está formado por carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno. Determina su fórmula molecular a partir de los siguientes datos:

 
a)      En 1 kg entran 6,84 cuatrillones de moléculas
 
b)      En una molécula hay 3,98×10-23 gramos de carbono
 
c)      La proporción estequiométrica del hidrógeno es el doble de la del carbono
 
d)      En 44 g de compuesto hay tanto oxígeno como en 56 g de óxido de calcio.
 
Datos: C = 12,0; Ca = 40,0; H = 1,01; N = 14,0; O = 16,0
 
Solución:
 
Para poder resolver este problema necesitamos conocer dos cosas: la masa molecular del compuesto y los moles de cada uno de los elementos que hay en un mol de dicho compuesto.
 
a)      La masa molecular del compuesto se puede hallar con los datos de este apartado.
 
 
b)      Con los datos de este apartado se puede averiguar los moles de carbono que hay en un mol de compuesto:
 
 
c)      Con los datos de este apartado y el resultado obtenido en el anterior se pueden hallar los moles de hidrógeno por mol de compuesto.
 
 
d)      Los moles de oxígeno se pueden calcular con los datos de este apartado hallando, primero, la masa molecular del óxido de calcio:
 
 
Ahora nos falta hallar los moles de nitrógeno, cosa que se puede lograr teniendo en cuenta los resultados obtenidos anteriormente.
 
 
El compuesto tiene 2 moles de nitrógeno.
 
Fórmula molecular: C2H4O2N2
 
 

Fórmulas empíricas y molecular 02

 

Se analiza una muestra de 1,5 g de sustancia y resulta estar formada por 0,600 g de oxígeno, 0,600 g de cobre y 0,300 g de azufre. El peso molecular del compuesto, determinado experimentalmente, resulta ser 160 g/mol.

Determina la fórmula molecular y nombre.

Datos: O = 16,0; Cu = 63,54; S = 32,06.
 
Solución:
 
Datos: 0,600 g de O; 0,600 g de Cu; 0,300 g de S; Pm = 160 g/mol.
 
 
Dividiendo por el menor, para obtener resultados enteros:
 
 
Por tanto la fórmula empírica será:
 
 
Fórmula molecular: CuSO4
 
Nombre: sulfato de cobre (II)
 

Fórmulas empírica y molecular 01

 

La mezcalina es una droga inicialmente utilizada por la tribu de los indios Peyotes para sus "alucinaciones visuales". Identificar su fórmula empírica sabiendo que su composición centesimal es: 62,56% de C; 8,06% de H; 6,63% de N y 22,75% de O.

Datos: C = 12; H = 1; N = 14; O =16.
 
Solución:
 
Supongamos que partimos de 100 g del compuesto, por tanto tendremos: 62,56 g de C, 8,06 g de H, 6,63 g de N y 22,75 g de O y veamos cuántos átomos gramo o moles de átomos hay de cada elemento. 
 
       
Aplicando la ley de las proporciones definidas tenemos:
 
 
Por tanto la fórmula empírica será:
 
(C11H17NO3) = C11nH17nNnO3n

 

Composición centesimal 02

 

Un compuesto orgánico contiene carbono, hidrógeno y, posiblemente, oxígeno. La combustión de una muestra de 0,188 g de dicho compuesto produce 0,528 g de CO2 y 0,108 g de H2O. Determina su composición centesimal.

Datos: C = 12,0; H = 1,01; O = 16,0
 
Solución:
 
Datos: 
 
Veamos el carbono que hay en 0,528 gramos de dióxido de carbono teniendo en cuenta que, según su peso molecular, en 44,0 gramos de CO2 hay 12,0 gramos de C y el hidrógeno que existe en 0,108 gramos de agua, sabiendo que en 18,02 gramos de agua hay 2,02 gramos de hidrógeno.
 
 
Si existe oxígeno su masa será la diferencia entre la masa total y la masa de carbono e hidrógeno:
 
M (O) = 0,188 g – (0,144 g + 0,012 g) = 0,032 g
 
Composición centesimal: