miércoles, 20 de octubre de 2010

jueves, 7 de octubre de 2010

Fórmula químicas y composición centesimal

Como ejemplo de cálculo de fórmulas empíricas y moleculares desarrollamos el problema 105 del tema 1 (página 29) que se propuso como ejercicio voluntario.


Una sustancia orgánica contiene nitrógeno, oxígeno y azufre, además de carbono e hidrógeno. Si quemamos 3,558 g de esta sustancia, se forman 1,428 g de agua y 5,976 g de dióxido de carbono. Mediante otras reacciones, se consigue saber que todo el azufre contenido en 1,270 g de esa sustancia pase a 1,886 g de BaSO4. Finalmente para averiguar el contenido en nitrógeno, se tratan 5,748 g de sustancia y se obtienen 0,6225 g de NH3 compuesto en el que se queda todo el nitrógeno contenido en la sustancia. Halla la fórmula empírica y molecular de esta sustancia sabiendo que su masa molecular es 159.

Primera experiencia:

3,558 g sustancia → 1,428 g H2O + 5,976 g de CO2

Me permite calcular el porcentaje de H y de C.

H2O → 2·1 + 16 = 18 g/mol

1,428 g H2O · (2 g H / 18 g H2O) = 0,159 g H
0,159 g H / 3,558 g muestra = 0,0447 = 4,47 %

CO2 → 12 + 2·16 = 44 g/mol

5,976 g CO2 · (12 g H / 44 g H2O) = 1,630 g C
1,630 g C / 3,558 g muestra = 0,4581 = 45,81 %

Segunda experiencia:

1,270 g muestra → 1,886 g BaSO4

Calcular en porcentaje de S.

BaSO4 → 137,3 + 32 + 4·16 = 233,3 g/mol

1,886 g BaSO4 · (32 g S / 233,3 g BaSO4) = 0,259 g S
0,259 g S / 1,270 g muestra = 0,2037 = 20,37 %

Tercera experiencia:

5,748 g muestra → 0,6225 g NH3

Calcular el porcentaje de H

NH3 → 14 + 3·1 = 17 g/mol

0,6225 g NH3 · (14 g N / 17 g NH3) = 0,5126 g N
0,5126 g N / 5,748 g muestra = 0,0892 = 8,92 %

El porcentaje de oxígeno se calcula por diferencia:
100 – 4,47 – 45,81 – 20,37 – 8,92 = 20,43 % O

Con estos porcentajes operamos como siempre dividiendo por su masa molecular y dividiendo por el menor para obtener números enteros:

4,47 g H / 1 g/mol = 4,47 mol H                       4,47/0,637 = 7,017 = 7

45,81 g C / 12 g/mol = 3,818 mol C               3,818/0,637 = 5,994 = 6

20,37 g S / 32 g/mol = 0,637 mol S                 0,637/0,637 = 1

8,92 g N / 14 g/mol = 0,637 mol N                 0,637/0,637 = 1

20,43 g O / 16 g/mol = 1,277 mol O               1,277/0,637 = 2,004 = 2

Fórmula empírica: C6H7SNO2

La masa molecular de la fórmula empírica es: 6·12+7·1+32+14+2·16 = 159 uma, coincide con la masa molecular que nos el problema. La fórmula molecular es igual que la empírica.

lunes, 4 de octubre de 2010

Ejercicios. Cálculos en Química

Hace unos días os entregué una relación de ejercicios sobre el tema "CÁLCULOS EN QUÍMICA". Si alguien no tiene esa relación aquí está, con las soluciones para que puedas comprobar si lo has hecho bien.

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