QUIMIO10
GUÍA PARA APRENDER A RESOLVER EJERCICIOS DE QUÍMICA 10 DE MANERA FÁCIL Y RÁPIDA
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Fórmula empírica y fórmula molecular
Ejemplo 1: La cafeína, que tiene una composición en masa de 49.5% de C, 5.15 % de H, 28.9 % de N y 16.5 % de O, tiene una masa molar de 194.19 g/mol. Encontrar su fórmula empírica y su fórmula molecular.
Paso 1: enlistar los datos, convertirlos de porcentajes a gramos y anotar los pesos moleculares de cada elemento presente.
Paso 2: Convertir los gramos a moles
Paso 3: Dividir entre el menor dato encontrado para hallar el número de átomos de cada elemento. Si es necesario aproxime al número entero más próximo.
Paso 4: escribir la fórmula empírica con el número de átomos encontrados
Paso 5: calcular la masa molar de la fórmula empírica
Paso 6: encontrar la relación de átomos (n) entre la formula molecular y la fórmula empírica usando la siguiente ecuación.
Paso 7: Hallar la fórmula molecular usando la siguiente ecuación
Ejemplo 2: un compuesto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno, tiene una masa de 4,6 g, se hacen reaccionar con 9,6 g de O dando como resultado 8,8 g de CO2 y 5,4 g de H2O. Si tomamos 9.2 g de dicho compuesto en un volumen de 5,80 L a una presión de 780 mm Hg y una temperatura de 90 °C, calcular su fórmula molecular.
Paso 1: Plantear la reacción y enlistar los datos; como sabemos que es un compuesto que contiene C, H y O, pero no sabemos sus subíndices los dejaremos indicados. Y calculamos los Pesos Moleculares (PMol) de CO2 y H2O
Paso 2: calcular la cantidad de C y O que están contenidos en la sustancia problema a partir de los g de CO2 y H2O de la siguiente manera.
Paso 3: convertir los g de cada elemento a moles
Paso 4: dividir entre el menor dato encontrado.
Paso 4: con los datos anteriores encontrar la fórmula empírica.
Paso 5: para calcular la fórmula molecular debemos usar la ecuación general de los gases. Enlistemos los datos.
Al remplazar n en la ecuación general, tenemos.
Retomando los datos que teníamos.
Con la masa y el volumen podemos calcular la densidad (d).
Paso 6. Calcular la masa molecular de la sustancia (M) a partir de la fórmula encontrada.
Al hacer el cálculo tenemos.
Paso 7: calcular el peso molecular (PMol) de la fórmula empírica.
Paso 8: Calcular n a partir de n = (Peso mol de la sustancia (M)/Peso mol F.emp)
Paso 9: Calcular la fórmula molecular. Como n = 1, la fórmula empírica y molecular son iguales.
Ejercicios propuestos:
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Al hacer el análisis químico de una sustancia se encontró que dicha sustancia tiene una composición porcentual de 40 % de carbono, 6.7% de hidrógeno y el resto de oxígeno. Conociendo que su masa molecular es de 60 g/mol. Calcular su fórmula empírica y su fórmula molecular. R/ C2H4O2
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Un hidrocarburo que está contenido en un recipiente de 500 ml, se encuentra 37 °C y 0.84 atm de presión, tiene una masa de 0.496 g. Después de realizado su análisis químico se encontró que posee 80 % de C y 20 % de H. Calcular su fórmula empírica y su fórmula molecular. R/ C2H6
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Un hidrocarburo gaseoso contiene un 82.70 % de C, y el resto en hidrógeno. Sabemos que su densidad a 25 °C y 755 mmHg es de 2,36 g/L. calcular su fórmula molecular. R/ C4H10
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