Fórmula Empírica

Consideremos la combustión del alcohol isopropílico. Un análisis de la muestra revela que esta tiene únicamente tres elementos: C, H y O. Al quemar 0,255 g de alcohol isopropílico vemos que se producen 0,561 g de CO2 y 0,306 g de H2O. Calcule su fórmula empírica.

Análisis:

 Es un típico problema de combustión de un compuesto orgánico.  Como toda combustión completa su resultado es CO_{2 y} H₂O.

 se debe observar que el C y el H provienen del compuesto orgánico pero no así el Oxígeno, que podría venir tanto del compuesto como del O_2.

Así que primero determinaremos los gramos de C e H en el agua y CO2 luego por diferencia obtenemos el del oxígeno.

Resolución

1.- determinación de los gramos de  presente en CO₂

12 + (16X2) = 44 g/mol

Con esa masa se calcula los gramos C preentes en 0.561 g de CO2

0.561g CO2   x   12 g C   = 0.153 g C

                           44g CO2

2.- Se determina los gramos de H presente en el agua.

16 + (1X2) = 18 g/mol

Con esa masa se calcula los gramos C presentes en 0.561 g de CO2

0.306g H2O   x   2 g H   = 0.034 g H

                           18g H2O

3.- Se determina los gramos de  oxígeno por diferencia

g O= 0.255-(0.153+0.034) = 0.068 g

4.- se determina la fórmula empírica

C=0.153/12=0.01/4.25x10^-3 =2

H=0.034/1 = 0.034/4.25x10^-3=8

O  =0.068/16=4.25x10^-3/4.25x10^-3= 1

Resultado

Fórmula empírica  C₂H₈O

Read More

Cálculo del porcentaje de un elemento dentro de un compuesto

El nitrato de amonio, NH₄NO₃, el cual se prepara a partir de ácido nítrico, se emplea como fertilizante nitrogenado. Calcula los porcentajes de masa de los elementos en el nitrato de amonio.

ANÁLISIS:

 PUES ES MUY FÁCIL SÓLO HAY QUE SABER CUANTOS GRAMOS DE NITRÓGENO HAY DENTRO DE LA MASA RELATIVA  Y LUEGO CON ESTA HALLAR EL PORCENTAJE DE NITRÓGENO.

RESOLUCIÓN:

a   CÁLCULO DE LA MASA RELATIVA:

O:  16 g/mol  x 3 átomo = 48g/mol

H: 1 g/mol x 4 átomo =    4g/mol

 N: 14g/mol x 2átomos= 28 g/mol

Total de la masa relativa  80  g/mol

b     CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE NITRÓGENO:

Como se nota en el apartado anterior 80 gramos de NH₄NO₃

 Contiene 28 gramos de nitrógeno. Com factor de conversión se escribe:

   100%    x      28 gramos N =   35% de N

                       80 g de NH₄NO₃

Resultado:

 35% de N

Read More

Un problema de estequiometría de la sustancia interesante

Cierto mineral contiene un 62,5 % de sulfuro de níquel (II). ¿En qué cantidad de mineral estará contenido 1 Kg de níquel?.

ANÁLISIS:

SE TIENE UN MINERAL NO ME DAN EL NOMBRE DEL MINERAL ASÍ QUE NO IMPORTA

 PERO  ESE MINERAL TIENE UN 62.5% DE   NiS es decir que el resto está formado por otra cosa.

Y es dentro del sulfuro de níquel que extraeremos el níquel, que a su vez está dentro del mineral. Así que para determinar la cantidad de mineral que hay que tomar para tener 1 kg de níquel, primero tiene que saber en cuanto gramos de NiS se encuentran este Kilogramo y después esa cantidad de NiS se debe saber en cuanto mineral se encuentra:

Resolución:

 1.- Determinar cuánto sulfuro de níquel(II)  contiene 1 Kg.

Ni: 58.7 g/mol x 1 átomo =    58.7g/mol

 S: 32g/mol x 1 átomos= 32 g/mol

Total de la masa relativa  90.7 g/mol

Como 90.7 gramos de NiS tienen 58.7g de níquel y como 1 kg son 1000 gramos tenemos:

1000 g de Ni x 90.7g NiS = 1545.14 g NiS

                          58.7g Ni

 2.- Se calcula la cantidad de mineral que hay que tener para obtener 1545.14 gramos de NiS, usando el % dado por el problema:

     1545.14 g de Ni x 100g mineral = 2472.224 g MINERAL

                                      62.5g Ni

Respuesta:

2472.224 g MINERAL

Read More

Cálculo del número de moléculas dado las masa de un compuesto

El cianuro de hidrógeno, HCN, es un líquido incoloro, volátil, con el olor de ciertos huesos de frutas (por ejemplo los huesos del durazno y cereza). El compuesto es sumamente venenoso. ¿Cuántas moléculas hay en 56 mg de HCN, la dosis tóxica promedio?.

ANÁLISIS:

Entendiendo que la masa relativa (masa molar, peso molecular) equivale a la masa de un mol  es decir  6,02x10²³ moléculas de HCN, puedo entonces relacionar la masa relativa directamente con 6.02x10²³ moléculas como un factor de conversión y hallar directamente las moléculas, pero debe primeramente pasar las mg a gramos así:

RESOLUCIÓN:

a)      Se calcula la masa relativa:

C:  12 g/mol  x 1 átomo = 12g/mol

H: 1 g/mol x 1 átomo =    1g/mol

 N: 14g/mol x 1 átomos= 14 g/mol

Total de la masa relativa  27 g/mol

b)      Se transforma los mg a gramos y luego calcula las moléculas:

56mg x 1g HCN     x    6.02X10²³MOléculas /mol  =  1.25x10²¹Moléculas HCN

             1000mg            27 g/mol

RESULTADO:

1.25x10²¹Moléculas HCN

Read More

Fórmula empírica y molecular

Un compuesto químico, que básicamente se compone de carbono, hidrógeno y oxígeno, es el componente básico de una formulación química que se utiliza como plaguicida. Su composición es 9,63% de H, 62,58% de C; y el resto es oxígeno. Su peso molecular determinado experimentalmente es de 230 g/mol. ¿Cuáles son las formulas empíricas molecular de este compuesto?.

Análisis:

Un  compuesto  tiene  C_aH_bO_c   su composición:

H = 9,63%

C= 62,58%

O=?

PM = 230g/mol

Incógnita: Debo determinar fórmula empírica y Molecular:

Plan de Acción: primero debo buscar el porcentaje de oxígeno que no me lo dan luego transformar  los porcentaje en  moles, posteriormente debo relacionar par ver en cual es la mínima proporción de números enteros en que se relacionan, hallando la fórmula empírica. Determino la masa  a esa fórmula empírica y entonces divido el peso molecular entre la masa de la fórmula empírica determinando la proporción real.

Aplicación del plan de acción:

1.- Hallar la fórmula empírica: para ello:

a) Resto a 100% los porcentajes que me dan de C e H.

% O = 100%- 9.63%-62.58% =  27,79%

b) Los porcentajes se dividen entre las masas atómicas ( las masas atómicas las búsco en la tabla periódica el carbono es 12, el hidrógeno 1 y el oxigeno 16) para dar los moles :

C = 62.58/ 12 =5.215 moles

H = 9.63/1 = 9.63 moles

O = 27.79/16= 1.737 moles

c) posteriormente, debo relacionar los moles hallados para  saber cuál es la proporción mínima en número enteros en que se relacionan (formula empírica), para ello dividimos todos entre el menor de  los resultados, como el menor de los resultados es 1.74, todos los moles se dividen entonces entre 1.74

C = 5.215 / 1.737 = 2.997

H = 9.63/ 1.737 =5.5

O= 1.737/1.737  = 1

 Observen que el hidrógeno está en 5.5, este número no es conveniente aproximarlo, así que en este caso se procede a buscar un número que multiplicado por el mismo de un número entero , que para el caso es 2 pues 2x 5.5 = 11. Y entonces todos los resultados se multiplican por 2, quedando:

C= 2.997 x 2 = 6

H = 5.5x 2 = 11

O = 1 x2 = 2

Así que la Fórmula empírica es:

C₆H₁₁O₂

2.- se calcula la fórmula molecular para ello:

a) se calcula la masa de la fórmula empírica:

C:  12 g/mol  x 6 átomo = 72g/mol

H: 1 g/mol x 11 átomo =    11g/mol

 O: 16g/mol x 2 átomos= 32 g/mol

Total de la masa relativa  115 g/mol

b.- La relación entre la fórmula empírica y molecular se encuentra dividiendo el peso molecular y la masa de la fórmula empírica.

230g/mol =    2

115 g/mol

c) Por último, se multiplica la fórmula empírica por el número hallado anteriormente, para dar con la fórmula molecular.

2(C₆H₁₁O₂₎ 

Fórmula molecular:

C₁₂H₂₂O₄

Resultados:

Así que la Fórmula empírica es:

C₆H₁₁O₂

Fórmula molecular:

C₁₂H₂₂O₄

Read More

Un problema para pensar un poco

1.-Una moneda de plata que pesa 8,12 g se disuelve en ácido nítrico. Se agrega NaCl a la disolución con lo que toda la plata precipita como 10,14 g de AgCl. Calcular el porcentaje de plata en la moneda.

Análisis:

 masa moneda   8.12 g  

toda la moneda se disuelve  en  HNO₃                            

dando  AgNO_{3  (ac)}

 Luego  al  AgNO_{3 (ac)}  se le agrega   NaCl y precipita (cae al fondo)  10.14g de AgCl.

 Incógnita: debo saber la plata que hay en la moneda.

Plan de acción:

Como  toda la plata obtenida al final viene directamente de la moneda, si esta moneda es totalmente plata debe haber  en el AgCl 8.12 gramos de plata es decir estar al 100%, si hay menos entonces la moneda no estaba formada sólo por plata sino que tenía otros elementos. Como ya el problema me dice el total de masa de la moneda sólo debo calcular los gramos que precipitaron de plata con el total que me da el problema, para ello:

 1.-  Determinamos la masa relativa del cloruro de plata (peso molecular, peso formula gramos, masa molar, como usted esté acostumbrado a llamarlo)

2.- Luego se calcula los gramos de plata que hay en  10,14 gramos de AgCl.

3.-  Y por último esta cantidad se relaciona con los gramos de la moneda.

Aplicación del plan de acción:

1.- Cálculo de masa relativa de AgCl:

AgCl

Ag:  107.9 g/mol  x 1 átomo = 107.9 g/mol

Cl: 35.45 g/mol x 1 átomo =    35.45 g/mol 

Total de la masa relativa           143.35 g/mol

2.- Observe que la relación entre la masa del AgCl y la Ag es que por cada 143.35 g de AgCl hay 107.9 g de plata, con estos datos escribimos el siguiente factor de conversión

107.9 g Ag         x  10.14 g de AgCl   =

143.35 g AgCl

Si multiplicamos y luego dividimos tenemos que  los gramos de plata son:

7.63 g Ag

3.- Se puede notar que en la moneda hay 7.63 g  y la moneda  tenía una masa de 8.12 así que se concluye que en la moneda no sólo hay plata sino otros elementos, para calcular el porcentaje de plata en la moneda se procede como sigue:

Como la masa de la moneda 8.12 gramos equivale al 100%, se escribe el factor de conversión:

100%                    x 7.63 g Ag extraía =

8.12 g moneda

 Después de multiplicar y dividir tenemos:

93.96 % de Ag que es la respuesta a la pregunta del problema.

 

Porcentaje  Ag en la moneda 93.96%

Read More