UNIVESIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL
QUÍMICA II PROBLEMAS RESUELTOS “FORMULA EMPÍRICA EMPÍRICA Y MOLECULAR – MOLECULAR – NOMECNCLATURA ORGÁNICA” DOCENTE:
Ing. César Masgo Soto ALUMNO:
Dominguez Villafana Christian Jorge
1. Un compuesto contiene 29,1% de sodio, 40,5%de azufre y 30,4% de oxígeno. ¿Cuál es su fórmula empírica? Datos: Na = 29,1% S = 40,5 % O = 30,4 % FE =? Masas Atómicas: Na= 23; S= 32 y O= 16
1° Se dividen cada uno de los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento. 2° Se elige el menor resultado de los cocientes obtenidos en el paso anterior. 3° Se dividen cada uno de los cocientes obtenidos en el paso 1° entre ese menor resultado. 4° El número final obtenido será el subíndice en la Fórmula Empírica.
o o o
Na = 29.1 / 23 = 1,26 / 1,26 = 1 S = 40,5 / 32 = 1,26 / 1,26 = 1 O = 30,4 / 16 = 1,9 / 1,26 = 1,5
Como el último número es un decimal, se hace necesario llevarlo a un número entero, por tanto, si este número lo multiplico por dos (2) se obtiene un número entero y sencillo, por lo tanto, se obtiene: 1,5 x 2 = 3 y para que no se alteren los demás números, también se multiplican por dos, quedando así: Na= 1 x 2 = 2
Quedando la Fórmula Empírica(FE):
S= 1x2=2 O= 1,5 x 2 = 3
FE = Na2S2O3
2. La hexametilendiamina (M = 116,2) es un compuesto que contiene solo carbono, hidrógeno y nitrógeno y se usa en la producción de nailon. Cuando se queman 6,315 g de hexametilendiamina con oxígeno se obtienen 14,36 g de dióxido de carbono y 7,832 g de agua. Determina las fórmulas empírica y molecular de la hexametilendiamina.
Todo el carbono del compuesto orgánico de partida se transforma en hidrógeno en
y todo el
tras la combustión.
a) Calculamos los moles de compuesto orgánico que quemamos:
b) Determinamos los moles de
que se obtienen:
Esto quiere decir que los moles de compuesto orgánico deben ser iguales que los moles de carbono, puesto que
el solo tiene un átomo de carbono en su composición:
c) Ahora hacemos lo mismo para el hidrógeno que contiene el compuesto orgánico, pero teniendo en cuenta que el agua tiene dos átomos de H en su composición:
Ahora solo nos queda determinar el valor de "z" y lo hacemos a partir del dato de la masa molecular del compuesto:
La fórmula molecular de nuestro compuesto orgánico:
La fórmula empírica (o mínima) es, por lo tanto:
3. La combustión de 25 g de un hidrocarburo dio 56,25 g de agua y 68,75 g de dióxido de carbono. Determina: a) La composición centesimal de la muestra. b) Su fórmula empírica. c) El compuesto del que podría tratarse. d) El número de moles de oxígeno necesarios para la combustión.
Si convertimos en mol las masas de los productos obtenidos podremos saber cuántos moles de C e H componen la muestra quemada:
Como cada molécula de
contiene un átomo de carbono, la muestra contiene 1,562
mol de C. También contiene el doble de moles de H porque cada molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno, por lo tanto, la muestra contiene 6,25 mol de H. a) La masa de cada tipo de átomo es:
Ahora podemos determinar la composición centesimal:
Por lo tanto, el porcentaje de C será el
b) La fórmula empírica se puede averiguar si dividimos los moles de cada tipo de átomos por el valor más bajo:
La fórmula empírica del compuesto será c) El compuesto se podría tratar del metano. d) Si tenemos en cuenta la Ley de la Conservación de la Masa, habrán reaccionado: (68,75 + 56,25) g - 25 g = 100 g de oxígeno
4. Calcula la fórmula molecular de un compuesto sabiendo que 1 l de su gas, medido a 25ºC y 750 mm Hg de presión tiene una masa de 3,88 g y que su análisis químico ha mostrado la siguiente composición centesimal: C, 24,74 %; H, 2,06 % y Cl, 73,20 %. P. a.(O)=16. P. a.(H)=1. P. a.(Cl)=35,5
Primero calculamos la fórmula empírica: 24,74 g C 12 g / mol
73,20 g Cl 35,5 g / mol
2,06 g H
2,06 moles átomos de C
1 g / mol
2,06 moles átomos de H
2,06 moles átomos de Cl
Como las tres relaciones son idénticas, la fórmula empírica será: CHCl. Para averiguar la fórmula molecular, necesitamos conocer la masa molar del compuesto. La vamos a encontrar a partir de la ecuación general de los gases: PV=nRT.
750mmHg 760mmHg / atm
.1l
n.0,082
atm.l k .mol
298 K ;
n
0,04 moles.
Estos moles son los que corresponden a los 3,88 g de compuesto, luego planteamos la siguiente proporción para encontrar la masa molar:
3,88 g
x
son 0,04moles
1mol
; x
Masa
molar
97 g / mol
Como la fórmula empírica es CHCl su masa molar “empírica” es 48,5 g/mol. Al dividir la masa molar del compuesto (97 g/mol) entre la masa molar “empírica”
97 48,5
2;
deducimos que la fórmula del compuesto es C 2H2Cl2.
1) 2,2,3 – trimetilpentano
CH3 CH3 5
4
3
2
CH3 CH2 CH
1
C CH3 CH3
CH3 CH3
2) 3-etil-2,2,3-trimetilpentano 5
4
3
2
CH3 CH2 C
1
C CH3
CH2 CH3 CH3
CH3
3) 4-metildeca-1-en-5-ino
10
9
8
7
5
6
4
CH3 CH2 CH2 CH2 C C
CH 3
CH2 2
CH 1
CH2
4) 4-etil-2,3-dimetilhex-1-en-5-ino
CH3 1
2
CH2 C
CH2 CH3 3
5
4
CH CH C
6
CH
CH3
CH3
5) 1-etil-3,4-dimetilbenceno
CH3 1
CH2 CH3
6) Hidroxibenceno (fenol)
OH
OH
CH CH
C
CH
CH CH
CHO
7) 2-formil-4-metilpentanodial
CH3 CH CH2 CH CHO CHO
8) ácido dihidroxibutanodioico ( ácido tartárico)
HOOC
CHOH
CHOH COOH
CH3
9) Ácido 2,2-dimetilpent-4-enoico
CH2 CH
CH2 C
COOH
CH3
10) ácido 3-carboxipentanodioico o ácido propano-1,2,3-tricarboxílico
HOOC
CH2
CH
CH2 COOH
COOH
COOH
11) ácido acetilsalicílico ( aspirina , ácido o-acetoxibenzoico) OCOCH3
CH3
12) 2-metil-1,3,5-trinitrobenceno (2,4,6-trinitrotolueno, trilita, TNT)
O2N
NO2
NO2
