Fórmula molecular de un hidrocarburo insaturado

, por F_y_Q

Calcula la fórmula molecular de un compuesto orgánico cuya composición centesimal es de un 92,3\% de C y un 7,7\% de H, sabiendo que 2,2 g de vapor de ese compuesto ocupan un volumen de 628 mL, a 0^oC y 1 atm de presión.


SOLUCIÓN:

A partir de los datos de masa, volumen, presión y temperatura podemos calcular la masa molecular del compuesto. Con la composición centesimal podemos averiguar la fórmula empírica. Por último, solo tendremos que calcular cuántas veces está contenida la fórmula empírica en la molecular.
Primer paso.
PV = nRT\ \to\ PV = \frac{m}{M}RT
Despejamos el valor de la masa molecular (M), pero con mucha atención a la unidades:
M = \frac{mRT}{PV} = \frac{2,2\ g\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot 273\ K}{1\ atm\cdot 0,628\ L} = 78,4\frac{g}{mol}
Segundo paso.
Tomamos como base de cálculo 100 g de compuesto, por lo que los porcentajes dados los podemos considerar masa de C y H respectivamente. Dividimos por la masa atómica de cada elemento para convertir esas masas en mol:
92,3\ g\ C\cdot \frac{1\ mol}{12\ g} = 7,7\ mol\ C
7,7\ g\ H\cdot \frac{1\ mol}{1\ g} = 7,7\ mol\ H
Como vemos, hay los mismos mol de C y de H en la fórmula empírica que queda escrita como \bf CH.
Tercer paso.
La masa de la fórmula empírica es: (12 + 1) = 13.
Este valor multiplicado "n" veces será igual a la masa molecular que calculamos en el primer paso, es decir, "n" será las veces que se repite la fórmula empírica en la fórmula molecular:
13n = 78,4\ \to\ n = \frac{78,4}{13} = 6
La fórmula molecular del compuesto será \bf C_6H_6
El compuesto al que hace referencia el problema es el BENCENO.