1. Un compuesto orgánico tiene por composición centesimal 12,78 % de carbono, 2,13 % de hidróge hidrógeno no y 85,! 85,! % de bromo. bromo. "abiendo "abiendo #ue la masa masa molecula molecularr del compuesto compuesto determinad determinada a e$perimentalmente es de 187,7!, calcular la órmula emp&rica y molecular del compuesto.
Partiendo de la composición centesimal del compuesto y tomando como base una cantidad de 100 g de dicho compuesto (por tanto tendremos 12, 78 g de carbono, 2,13 g de hidrógeno y 85,09 g de bromo hallaremos la relación entre los distintos elementos !ue lo "orman# Para ello en primer lugar pasamos pasamos las cantidades en gramos de cada elemento a moles, moles, y a continuación, continuación, di$idimos di$idimos la cantidad en moles de cada elemento entre el n%mero de moles del elemento !ue tenga menor $alor# &s' se obtiene la relación entre los moles de los distintos elementos !ue "orman el compuesto, !ue no es otra cosa !ue la "órmula emp'rica del compuesto# 12,78g +
2,13g
85,09g -r
1 mo l +
12 g + 1 mo l+
1 g
1 mo l -r 8 0 g -r
1,0 5mo l+
2,13 mo l
1,05mo l +
1,03mo l -r
2,1 3 mo l
1,03mo l -r
1,0 3mo l -r
1,0 3mo l -r 1,03mo l -r
1 mo l + mo l -r
&s' pues, la "órmula emp'rica del compuesto ser)*
2 mo l mo l -r
+2-r
1 mo l -r mo l -r
por por tanto, la "órmula "órmula molecular del compuesto deber) ser* ( +2-r n donde n ser) un n%mero natural sencillo# Para determinarlo tendremos en cuenta la relación entre los pesos moleculares de la "órmula molecular y la "órmula emp'rica del compuesto* P molecular n P emp'rica
P molecular 187,79 P emp'rica 121 1 2 801 9.
y por ello, la "órmula molecular ser)*
( +2-r 2
o bien
n
P molecular 18 7,79
P emp'rica
9.
2
+2 . -r 2
2. 'os análisis reali(ados a un compuesto orgánico re)elan #ue contiene *3,2 % de carbono y 8,7 % de hidrógeno. "e sabe tambi+n #ue 1,*5 g del compuesto medidos a 25 - y 75 mmg ocupan un )olumen de *2! ml. -alcular la órmula emp&rica y molecular del compuesto.
Procediendo como en el problema anterior para determinar la "órmula emp'rica* 3,1 g +
8,7 g
28,2 g /
1 mol +
12 g + 1 mol +
1 g 1 mol / 1 g /
5,25 mol +
8,7 mol
1,7 mol /
5,25 mol +
1,7 mol /
8,7 mol
1,7 mol /
1,7 mol / 1,7 mol /
3 mol + mol /
5 mol mol /
1 mol / mol /
&s' pues, la "órmula emp'rica del compuesto ser)* +35/
por tanto, la "órmula molecular del compuesto deber) ser* (+ 3 5 / n # Para determinar n tendremos en cuenta la relación entre los pesos moleculares de la "órmula molecular y la "órmula emp'rica del compuesto# Para obtener la "órmula molecular del compuesto, a partir de los datos del enunciado y aplicando la ecuación de los gases per"ectos* P
9
750 mmg
1 atm
70 mmg
250 27 3 52 3 :
0,987 atm P n
P
29 ml
1000 ml
P
m P
m 1,5 g
1l
0,29l
0,082
atml
m
P
P
1,50,082523
0,9870,29
11. g mol
:mol
4e la "órmula emp'rica* P emp'rica 123 15 11 57 y el $alor de n* P molecular 11 .
n
P emp'rica
Por tanto la "órmula molecular ser)*
57
2
( +3 5 / 2
o bien
+ 10 /2
3. Un hidrocarburo tiene por composición centesimal !8 % de carbono y 11 % de hidrógeno. /n condiciones normales, ! g del hidrocarburo ocupan un )olumen de 3,73 l. -alcular la órmula emp&rica y molecular del hidrocarburo.
Procediendo como en los problemas anteriores para determinar la "órmula emp'rica* 89 g +
11 g
1 mo l+
12 g + 1 mo l 1 g
7,.1 mo l+
11 mo l
7,.1 mo l + 7,.1 mo l +
11 mo l 7,.1 mo l+
1 mo l+ mo l + (; 2 2 mo l + mo l +
1,.8 mo l mo l+ (; 2 3 mo l mo l +
&s' pues, la "órmula emp'rica del compuesto ser)* +23
emos multiplicado por dos el resultado de las "racciones por!ue uno de los n%meros es decimal, y como estos n%meros se corresponden con los sub'ndices de cada elemento en la "órmula emp'rica no tiene sentido !ue sean n%meros decimales, deben ser n%meros naturales# &s' pues se multiplica por el n%mero necesario m)s pe!ue6o para !ue todas las "racciones tengan como resultado un n%mero natural# por tanto, la "órmula molecular del compuesto deber) ser* (+ 2 3 n # Para determinar n tendremos en cuenta la relación entre los pesos moleculares de la "órmula molecular y la "órmula emp'rica del compuesto# Para obtener la "órmula molecular del compuesto, a partir de los datos del enunciado podemos decir !ue* P molecular
9 g compuesto
22#.l (c#n#
3,73l (c#n#
1 molcompuesto
5.,0. g mol n
P emp'rica 122 13 27 g mol
la "órmula molecular ser)*
( +2 3 2
o bien
+ .
P molecular 5.,0.
P emp'rica
27
2
0. Un compuesto orgánico contiene carbono, hidrógeno y cloro. -on la combustión de 1,5 g del compuesto se obtienen 1.01 litros de dió$ido de carbono medidos en condiciones normales, y 1,07 g de agua. /n estado gaseoso 1,2! g del compuesto ocupan un )olumen de 5 ml a 01- y 1.3 atm. -alcular la órmula emp&rica y la órmula molecular del compuesto.
ando el proceso de combustión (reacción con o;'geno* +ompuesto org)nico (+,,+l ;g+ yg
/2
1,5 g compuesto
+/2 2/ otros productos (o;idos de cloro 1#0. l +/2
1,0.7 g agua
> g +l
4onde consideramos !ue en los 1,5 g de compuesto org)nico habr) ; g de carbono, y g de hidrógeno y > g de cloro# &nali>ando la reacción puede obser$arse !ue todo el carbono contenido en el compuesto ha pasado a "ormar dió;ido de carbono, y por tanto, los gramos de carbono en el dió;ido de carbono ser)n los mismos !ue los gramos de carbono !ue hab'a inicialmente* 1,0.1l +/
2
1 mo l +/
2
22,. l +/
1 mo l + 1 mo l +/
2
12 g +
1 mol +
2
0,557 g + en el +/
2
0,55 7 g + en el compuestoorg)nico
1,0.7g / 2
1 mol / 2 moles 2
18 g / 2
1 g
1 mo l / 1 mo l
0,11 g en el agua 0,11g en el compuestoorg)nico
2
?os gramos de cloro pueden obtenerse ")cilmente por di"erencia* ; g + y g > g +l 1,5 g compuesto @ > 1,5 ; A 0,557 A 0,11 0,827 g +l en el compuesto
& continuación podr'a calcularse la composición porcentual del compuesto y posteriormente tomar como base 100 g del mismo, tal y como se ha hecho en problemas anteriores, pero como ya se poseen cantidades en gramos de cada uno de los elementos !ue "orman el compuesto podemos partir de estas cantidades directamente* 0,557g +
1 mo l+ 12 g +
0,11g
0,827g +l
1 mo l+
1 g
1 mo l +l 80 g +l
0,0..mo l+
0,11 mo l
0,0232mo l +l
0,0..mo l +
0,0232mo l+l
0,11 mo l
0,0232mo l+l
0,0232mo l +l 0,0232mo l +l
2 mo l + mo l+l
5 mo l mo l+l
&s' pues, la "órmula emp'rica del compuesto ser)* +25+l
1 mo l +l mo l+l
por tanto, la "órmula molecular del compuesto deber) ser* (+2 5 +l n # Para determinar n tendremos en cuenta la relación entre los pesos moleculares de la "órmula molecular y la "órmula emp'rica del compuesto# Para obtener la "órmula molecular del compuesto, a partir de los datos del enunciado y aplicando la ecuación de los gases per"ectos*
500 ml
P 1,03 atm
1l 1000 ml
0,5 l
0,082
.1 273 31. :
atml :mol
P n P
m 1,29 g P
m
P
P
m P
1,290,082 31.
1,030,5
4e la "órmula emp'rica* P emp'rica 122 15 35,51 .,5 y el $alor de n* n
Por tanto la "órmula molecular ser)*
P molecular P emp'rica
( +2 5 +l 1
.,.9 .,5
1
es decir
+2 5 +l
.,.9 g mo l
