Determinación de la fórmula empírica y la fórmula molecular (2227)

, por F_y_Q

Un investigador analizó una sustancia orgánica y determinó que contenía 3.22\ \% de H, 19.35\ \% de C y 77.4\ \% de O. Al determinar la masa molecular de dicha sustancia encontró un valor de 62 g/mol.

a) Realiza los cálculos para determinar la fórmula empírica de la sustancia.

b) Con ayuda de la masa molecular; establece la fórmula molecular de la sustancia.

c) ¿Qué hace pensar que se trata de una sustancia orgánica?

P.-S.

a) Para resolver el ejercicio lo mejor es considerar que tienes 100 g del compuesto. De esta forma los porcentajes de cada tipo de átomo los puedes considerar directamente como gramos de cada tipo de átomo. Los expresas ahora en moles:

3.22\ \cancel{g}\ H\cdot \frac{1\ mol}{1\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 3.22\ mol\ H}

19.35\ \cancel{g}\ C\cdot \frac{1\ mol}{12\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 1.62\ mol\ C}

77.4\ \cancel{g}\ O\cdot \frac{1\ mol}{16\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 4.84\ mol\ O}

Ahora divides cada uno de los moles que has obtenido por el menor de ellos. De esa manera haces que el que está en menor cantidad tenga la proporción 1 y ves en qué proporción están los demás: C = 1 ; H = 2 ; O = 3. (Son datos que debes redondear).

Ya tienes la fórmula empírica: \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{CH2O3}}}}

b) Para calcular la fórmula molecular debes ver cuántas veces se repite la fórmula anterior. Si haces la masa de la fórmula empírica tienes:

M_{\ce{CH2O3}} = 12\cdot 1 + 1\cdot 2 + 16\cdot 3 = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{62\ \frac{g}{mol}}}

Esto quiere decir que la fórmula empírica tiene la misma masa molecular que la del compuesto, por lo tanto, ¡coinciden la fórmula empírica y la molecular!

c) Podrías pensar que es una sustancia orgánica porque está compuesta por C, H y O, aunque se trata de un compuesto inogánico como es el ácido carbónico: \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{HO-COOH}}}}