MOL N DE AVOGADROFRMULA MNIMA Y FRMULA MOLECULAR
OBJETIVO.-Distinguir los conceptos de mol y de nmero de Avogadro
para aplicarlos en la resolucin de problemas .Introduccin.-El
concepto de mol es uno de los ms importantes en la qumica. Su
comprensin yaplicacin son bsicas en la comprensin de otros temas.
Es una parte fundamental del lenguaje de la qumica.MOL.-Cantidad de
sustancia que contiene el mismo nmero de unidades elementales
(tomos,molculas, iones, etc.) que el nmero de tomos presentes en 12
g de carbono 12.Cuando hablamos de un mol, hablamos de un nmero
especfico de materia. Por ejemplo si decimos una docena sabemos que
son 12, una centena 100 y un mol equivale a 6.022x 10 23 . Este
nmero se conoce como Nmero de Avogadro y es un nmero tan grande que
es difcil imaginarlo.Un mol de azufre, contiene el mismo nmero de
tomos que un mol de plata, el mismo nmero detomos que un mol de
calcio, y el mismo nmero de tomos que un mol de cualquier
otroelemento. 1 MOL de un elemento = 6.022 x 10 23 tomos Si tienes
una docena de canicas de vidrio y una docena de pelotas de
ping-pong, el nmero decanicas y pelotas es el mismo, pero pesan lo
mismo?NO. As pasa con las moles de tomos, son el mismo nmero de
tomos, pero la masa dependedel elemento y est dada por la masa
atmica del mismo.Para cualquier ELEMENTO : 1 MOL = 6.022 X 10 23
TOMOS = MASA ATMICA (gramos) Ejemplos: M o l e s t o m o s
Gramos(Masa atmica)1 mol de S6.022 x 10 23 tomos de S32.06 g de S1
mol de Cu6.022 x 10 23 tomos de Cu63.55 g de Cu1 mol de N6.022 x 10
23 tomos de N14.01 g de N1 mol de Hg6.022 x 10 23 tomos de Hg200.59
g de Hg2 moles de K1.2044 x 10 23 tomos de K78.20 g de K0.5 moles
de P3.0110 x 10 23 tomos de P15.485 g de P En base a la relacin que
establecimos entre moles, tomos y masa atmica para cualquier
elemento, podemos nosotros convertir de una otra unidad utilizando
la frmula: PAmn =
Ejemplos:Cuntas moles de hierro representan 25.0 g de hierro
(Fe)?Necesitamos convertir gramos de Fe a moles de Fe. Buscamos la
masa atmica del Fe y vemos que es 55.85 g . Utilizamos la ecuacin g
. Utilizamos la ecuacin: Fe de mol 4480 molg 8555 g 25n Cuntos
moles de tomos de magnesio estn contenidos en 5.00 g de magnesio
(Mg)?Necesitamos convertir gramos de Mg a moles de Mg. La masa
atmica que es 24.31 g. Mg de mol 2060 molg 3124 g 5n Cul es la masa
de 3.01 x 10 23 tomos de sodio (Na)? En este caso es simple
resolverlo con regla Masa molar de los compuestos Un mol de un
compuesto contiene el nmero de Avogadro de unidades frmula
(molculas o iones)del mismo. Los trminos peso molecular, masa
molecular, peso frmula y masa frmula se hanusado para referirse a
la masa de 1 mol de un compuesto.A partir de la frmula de un
compuesto, podemos determinar el peso molecular sumando lasm a s a
s a t m i c a s d e t o d o s l o s t o m o s d e l a f r m u l a .
S i h a y m s d e u n t o m o d e c u a l q u i e r elemento, su
masa debe sumarse tantas veces como aparezca.Ejemplos:Calcule la
masa molar (o peso molecular) de los siguientes compuestos.KOH
(hidrxido de potasio) K 1 x 39.10 = 39.10O 1 x 16.00 = 16.00H 1 x 1
. 0 1 = 1 . 0 1 + 56.11 g Cu 3 (PO 4 ) 2 (sulfato de cobre II) Cu 3
x 63.55 = 190.65P 2 x 3 0 . 9 7 = 6 1 . 0 4 O 8 x 1 6 = 1 2 8 +
379.69 g Al 2 (SO 3 ) 3 (sulfito de aluminio) Al 2 x 26.98 = 53.96S
3 x 3 2 . 0 6 = 9 6 . 1 8 O 9 x 1 6 = 1 4 4 + 294.14 g En el caso
de los compuestos tambin podemos establecer una relacin entre
moles, molculas ymasa molar. 1 MOL = 6.022 x10
23 MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos) Ejemplos:Cuntos moles de NaOH
(hidrxido de sodio) hay en 1.0 Kg de esta sustancia?En primer lugar
debemos calcular la masa molar del NaOH Na 1 x 22.99 = 22.99 1 MOL
= 6.022 x10 23 MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos) Ejemplos:Cuntos moles
de NaOH (hidrxido de sodio) hay en 1.0 Kg de esta sustancia?En
primer lugar debemos calcular la masa molar del NaOH Na 1 x 22.99 =
22.99 1 MOL = 6.022 x10 23 MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos)
Ejemplos:Cuntos moles de NaOH (hidrxido de sodio) hay en 1.0 Kg de
esta sustancia?En primer lugar debemos calcular la masa molar del
NaOH Na 1 x 22.99 = 22.99
O 1 x 1 6 . 0 0 = 1 6 . 0 0 H 1 x 1 . 0 1 = 1 . 0 1 + 40.00 g
Usando la frmula: PAmn = , N de ms25 molg 40 g 1 O a H o l e 0 0 n
== / Cul es la masa de 5.00 moles de agua?Calculamos la masa molar
del H2O. H 2 x 1 . 0 1 = 2 . 0 2 O 1 x 1 6 = 1 6 + 18.02 g
Despejamos m (masa): PMxn m = m l5 /o o g 1m m l8 e x 2 0 , s = m =
90,1 gCuntas molculas de HCl (cloruro de hidrgeno) hay en 25.0
g?Calculamos la masa molar del HCl. H 1 x 1 . 0 1 = 1 . 0 1 C l 1 x
3 5 . 4 5 = 3 5 . 4 5 + 36.46 g Sabiendo que 1 mol contiene 6.022 x
10 23 molculas, podemos usar regla de 3 o la siguientefrmula:
N de molculas = n (moles) x 6.022 x 10 23 23 10x62 g o3,6 25
sdmlclN 0 m 4 , x / l 6g e ou a = molculas/mol N de molculas = 4,13
x 10 23 molculas COMPOSICIN PORCENTUAL Es el porcentaje en masa de
cada uno de los elementos presentes en un compuesto. Tomando elPM
del compuesto como el 100%, % A =masa total del elemento Amasa
molar del compuestoX 100 Ejemplo:Calcule la composicin porcentual
Ni 2 (CO 3 ) 3 (carbonato de niquel III)1) Calculamos la masa molar
del compuesto N i 2 x 5 8 . 6 9 = 117.38C 3 x 1 2 . 0 1 = 36.03O 9
x 1 6 = 144 + 297.41 g 2) Calculamos el porcentaje de cada
elemento. %Ni=117.38297.41x 100 = 3 9 . 4 7 % %C=36.03297.41x 100 =
1 2 . 1 1 % %O=144297.41x 1 0 0 = 4 8 . 4 2 % Una forma de
comprobar si es correcta la composicin porcentual es sumar los
porcentajes decada elemento. El total de la suma debe ser igual a
100 o un valor muy cercano. Para nuestroejemplo: 39.47+12.11+48.42=
100 FRMULA EMPRICA Y MOLECULAR La frmula emprica muestra la mnima
relacin de nmeros enteros de tomos presentes en uncompuesto, no es
la frmula real.La frmula molecular muestra el nmero de tomos de
cada elemento que constituyen undeterminado compuesto. Es la frmula
real.Dos compuestos pueden tener la misma frmula emprica, pero no
la molecular, excepto en loscasos de isomera muy frecuentes en
qumica orgnica.Ejemplos: CompuestoFrmulamolecular Frmula empricaA c
e t i l e n o C 2 H 2 CHB e n c e n o C 6 H 6 CHF o r m a l d e h d
o C H 2
O CH 2 O c i d o a c t i c o C 2 H 4 O 2 CH 2 OG l u c o s a C 6
H 12 O 6 CH 2 ODixido decarbonoCO 2 CO 2 H i d r a z i n a N 2 H 4
NH 2 A partir de la composicin porcentual de un compuesto, podemos
calcular la frmula emprica y lamolecular de dicho
compuesto.Ejemplo:El propileno es un hidrocarburo cuya masa molar
es de 42.00 g y contiene 14.3% de H y 85.7% deC. Cul es su frmula
emprica?Cul es su frmula molecular? PASO 1Tomar como base 100 g del
compuesto, lo cual nos permite expresar los porcentajescomo gramos.
En 100 g de propileno hay:14.3 g de H85.7 g de C PASO 2Convertir
los gramos a moles. H de mol 1614 g1 314 PAm H n mg /o,1 l0 ,, ===
C de mol 147 g1 785 PAm C n m,1 /o2 l0 g ,, === PASO 3Dividir cada
valor obtenido en el paso 2 entre el menor de ellos. Si los nmeros
obtenidos son enteros,usarlos como subndices para escribir la
frmula emprica. Si los valores no son enteros, se debenmultiplicar
por el entero ms pequeo que de por resultado
otro entero.H14.67.14= 2 . 0 4 C 7.147.14= 1.0 Los decimales se
aproximan al entero ms cercano. FRMULA EMPRICA: CH 2 PASO 4Obtener
la masa molar de la frmula emprica y dividir, la masa real
proporcionada como dato delproblema entre la masa molar de la
frmula emprica. El resultado debe ser entero o muy cercano a
unentero. Este nmero conocido "n" (unidades de frmula emprica) se
multiplica por los subndices de lafrmula emprica para obtener la
frmula molecular. Frmula emprica CH 2 C 1 x 1 2 . 0 1 = 1 2 . 0 1 n
=42.0014.03= 2.99 = 3H 2 x 1.01 = 2.02 + 14.03 FRMULA MOLECULAR: C
3 H 6 Para poder obtener la frmula molecular necesitamos calcular
la emprica aun cuando el problemano la pida.Un sulfuro de hierro
contiene 2.233 g de Fe y 1.926 g de S. Si la masa molar del
compuesto es 208g, cul es la frmula molecular del compuesto?C o m o
e n este problema los datos estn expresados en gramos, se omite el
p r i m e r p a s o y directamente pasamos al PASO 2. Fe de mol 00
g 5 2332 PAm Fe n ,43 /o 9m l, 8 g === ,, S de mol 600 g3 9261 PAm
S n m /o l2 g 6 0 , ,, === PASO 3Fe0.040.04= 1 S0.060.04= 1.5 Las
fracciones de 0.5 no se pueden redondear. El nmero ms pequeo que
multiplicado por 1.5da un entero es 2. Entonces, multiplicamos
ambos resultados por 2.A continuacin se muestra una tabla con los
decimales y el entero por el que se deben multiplicar.
FraccindecimalMultiplicar por 0 . 5 2 0.3 30 . 2 5 4 En este caso
usaremos el nmero 2 el cual debe multiplicarse por los cocientes de
cada elemento. Fe: 1 x2= 2 S : 1 . 5 x 2= 3 FRMULA EMPRICA: Fe 2 S
3 PASO 4Fe 2 S 3
F e 2 x 5 5 . 8 5 = 1 1 1 . 7 S 3 x 3 2 . 0 6 = 9 6 . 1 8 +
207.88 g n =208207.88=1 Como en este cason = 1, la frmula emprica y
la molecular son iguales. FRMULA MOLECULAR:Fe 2 S 3 OTROS
EJEMPLOSEn el caso de los compuestos orgnicos la composicin
porcentual se suele obtener mediante unanlisis de la combustin del
compuesto.Tomemos como ejemplo el compuesto etanol. Cuando se quema
el etanol en un aparato como elde la figura, todo el carbono del
compuesto se convierte dixido de carbono (CO 2 ) y todo elhidrgeno
se convierte en agua (H 2 O).Las masas de CO 2 yH 2 O producidas se
pueden determinar midiendo el incremento en la masa delos
absorbedores de CO 2 yH 2 O, respectivamente. Figura 2. Aparato
para determinar la frmula emprica del etanol. Los absorbedores
sonsustancias que pueden retener agua y dixido de carbono,
respectivamente. Ejemplo:
Figura 2. Aparato para determinar la frmula emprica del etanol.
Los absorbedores sonsustancias que pueden retener agua y dixido de
carbono, respectivamente. Ejemplo: Supngase que en un experimento
la combustin de 11,5 g de etanol produjo 22,0 g deCO 2 y 13,5 g de
H 2 O.1) Podemos calcular la masa de carbono en los 11.5 g de
etanol de la siguiente manera: 22 CO de mol 0,5 g44g 22PMm CO n m
/o l === Para producir 0.500 moles de CO 2 habrn reaccionado 0.500
moles de C y podemos calcular lamasa de carbono en la muestra cmo:
PAxn m = C de g 6 g12xmol 0,5 m m /o l == 2) De igual manera para
el hidrgeno: OH de mol 7490 g1 513 PMm OH n m /o l8 g 2 0 , 22 ,,
=== En este caso, como cada mol de H 2 O contiene 2 moles de H, el
nmero de moles de H es:n H = 0,749 x 2 = 1,498 moles de Hy su masa:
m = 1,498 mol x 1,008 g/mol = 1,51 g de H 3) As, 11,5 g de etanol
contienen 6,00 g de carbono y 1,51 g de hidrgeno. El resto debe ser
oxgeno, cuya masa es:11,5 g (6,00 g + 1,51 g) = 4 g.de O. O de mol
250 g 16g 4PAm O n m /o l , === 4) As que en global tenemos: 0.5
mol de C1.498 moles de H0.250 mol de O Si dividimos por el nmero de
moles ms pequeo (0,25) queda: C : 0 , 5 / 0 , 2 5 = 2 H: 1,498/
0,25 = 6O: 0,25/0,25 = 1 Por lo tanto, la frmula emprica del etanol
es C 2 H 6 DETERMINACIN DEL PESO MOLECULAR POR EL MTODO DE
DUMAS
Para conocer la frmula molecular de un compuesto, es necesario c
o n o c e r s u p e s o molecular. Para compuestos que son gases a
temperaturas y presiones adecuadas, la ley de losgases ideales es
til para determinar el PM.Este clculo se puede aplicar a lquidos
voltiles mediante el mtodo de Dumas:Una muestra de lquido voltil se
introduce en un matraz previamente pesado y el matraz secoloca en
un bao de agua hirviendo. El lquido se deja evaporar y el vapor
desplaza al airecontenido en el matraz. Cuando el ltimo resto de
lquido se evapora, el recipiente est lleno delvapor del lquido
voltil, a 100 C. Entonces, el recipiente se enfra rpidamente para
condensar elvapor y nuevamente se pesa. Si le restamos el peso del
matraz vaco, se obtiene la masa de lquido condensado. Tambin es
igual a la masa del vapor que llenaba el matraz a 100 C ypresin
atmosfrica. El matraz vaco, contiene casi la misma cantidad de aire
las dos veces quese pesa, as que la masa de aire no afecta el
resultado.Aunque el compuesto es un lquido a temperatura ambiente,
es un gas a 100 C, asque podemos aplicar las leyes de los gases.
EJERCICIOS: 1) Se utiliz el mtodo de Dumas para determinar el PM de
un lquido. El vapor ocup un volumende 122 ml a 98 C y 708 torr. .
El vapor condensado pes 0,757 g. Calcular el PM del lquido.2) Un
lquido voltil se dej vaporizar completamente en un matraz de 250
ml, introducindolo enagua hirviendo. Calcular el PM del lquido a
partir de los siguientes datos:masa del matraz vaco= 65,347 gmasa
del matraz lleno con agua a temperatura ambiente= 327,4 gmasa del
matraz con el lquido condensado= 65,739 gdensidad del agua a temp.
ambiente= 0,997 g/mlpresin atmosfrica, 743,3 torr temperatura del
agua hirviendo= 99,8 CRta: 46,7 g/mol GUA DE EJERCICIOS I. CONCEPTO
DE MOL 1. cianuro de hidrgeno, HCN, es un lquido incoloro, voltil,
con el olor de ciertos huesos defrutas (por ejemplo los huesos del
durazno y cereza). El compuesto es sumamente venenoso.Cuntas
molculas hay en 56 mg de HCN, la dosis txica promedio?. = 1.25 x 10
21 molculas de HCN 2.
Cuntos gramos de metano, CH 4 hay en 1.20 x 10-4 molculas?. x =
3.19 x 10 -27 g 3.
moles de sulfuro de sodio, Na 2 S corresponden a 2.709 x 1024
molculas de sulfurode sodio y cuntos moles de sodio?. x = 9 moles
de Na 4. Cuntos tomos de oxgeno hay en 1 g de O 2 ,O 3 y de O?. =
3.76 x 10 22 tomos EN LOS 3 5. Cuntos moles de personas hay en el
mundo si la poblacin es de diez mil millones?.
x = 1.66 x 10 -14 moles 6. Una muestra de dicromato de amonio,
contiene 1.81 x 1024 tomos de hidrgeno cuntosgramos de nitrgeno hay
en ella?. 7. Cuntas molculas de agua hay en 2 mL de una disolucin
de HCl , cuya densidad y % enmasa son 1.19 g/mL y 37% en masa
respectivamente?. 8. Una aleacin que contiene hierro (54.7% en
masa), nquel (45.0 %) y manganeso (0.3%) tieneuna densidad de 8.17
gramos sobre cm 3
:a) Cuntas moles de hierro hay en un bloque de aleacin que mide
10cm x 20cm x15cm?.b) Cuntos tomos de manganeso hay en la mitad del
bloque que se mencionaen el inciso anterior?. 9. Una muestra de 50
gramos de calcopirita contiene 28 gramos de CuFeS 2 . C u l e s e l
porcentaje de cobre en la calcopirita?. 10. Calcular el n de tomos
presentes en 2,3 g de Sodio (M.M= 23,0 g/mol) 11. Hallar las
molculas que hay en 4,4 gramos de CO 2 (M.M= 44,0 g/mol) 12.
Calcular la masa de agua que contiene 0,23 moles de agua ( M.M H =
1, O= 16 g/mol) 13. Calcular el n de tomos de azufre y de hidrgeno
contenidos en 25 g de H 2 S ( M.M H=1,S=32 g mol) 14. Determinar
cul es el peso de las siguientes mezclas: a) 0,15 moles de Hg ms
0,15 g de Hg ms 4,53 x1022 tomos de Hg.b) 0,25 moles de O 2 ms 4,15
x10 22 tomos de oxgeno. 15. Una muestra de 1 gramo de un elemento
contiene 1,5 x10 22 tomos. Cul es la masa molar del elemento?. 16.
Considerando que el SO 3 es un gas.a) Cuntas molculas contienen 160
g de SO 3 ?b) Cuantos tomos y gramos de oxigeno contiene? 17.
Razone cul de las siguientes cantidades tendr un mayor nmero de
tomos:a) 20 g de Fe b) 20 g de S c) 20 g de O 2 . D) 20 g de CaCO 3
II. FRMULA MNIMA Y MOLECULAR 1. El nitrato de amonio, NH4 NO3
, e l c u a l s e p r e p a r a a p a r t i r d e c i d o n t r
i c o , s e e m p l e a c o m o fertilizante nitrogenado. Calcula
los porcentajes de masa de los elementos en el nitrato de amonio. %
N = 35 %% H = 5%% O = 60% 2. Una muestra de 3.87 mg de cido
ascrbico (vitamina C) por combustin genera 5.80 mg deCO 2 y 1.58 mg
de H 2 O. Cul es la composicin en por ciento de este compuesto (el
porcentajede masa de cada elemento)?. El cido ascrbico contiene
solamente C, H y O. % masa de C = 40.82%% masa de H = 4.57% % masa
de O = 54.61% 3. Una muestra de un compuesto que pesa 83.5 g
contiene 33.4 g de a z u f r e . E l r e s t o e s d e oxgeno, Cul
es la frmula mnima?. Frmula mnima SO 3 4. El cido benzoico es un
polvo blanco, cristalino, que se emplea como preservativo de
alimentos.El compuesto contiene 68.8% de C, 5.0% de H y 26.2% de O;
por masa. Cul es la frmulamnima?. C 7 H 6 O 2 5. La composicin en
por ciento del acetaldehdo es 54.5% de C, 9.2% de H y 36.3 de O, y
supeso molecular es 44 uma. Determina la frmula molecular del
acetaldehdo. Frmula mnima, C 2 H 4 O 1 Frmula molecular: igual 6.
El xido de titanio (IV) se calienta en corriente de hidrgeno
perdiendo algo de oxgeno. Sidespus de calentar 1.598 g de TiO 2
e l p e s o s e r e d u c e e n 0 . 1 6 g C u l e s l a f r m u
l a d e l producto final? 7. Al quemar una muestra de un
hidrocarburo se producen 12.28 g de CO 2 y 5.86 g de agua.a) Cuntos
gramos de muestra se quemaron?b) Cul es la composicin porcentual de
cada elemento en el compuesto?c) Cul es la frmula emprica del
compuesto orgnico? 8. Hay un oxicido orgnico muy abundante en
limones, naranjas y toronjas, cuando se queman 5gramos de este cido
se producen 6.875 gramos de bixido de carbono y 1.875 gramos
deagua, si 0.25 moles de este compuesto equivalen a 48 gramos.a)
Cul es la composicin porcentual del oxicido?b) Cul es la frmula
mnima del cido?c) Cul es la frmula molecular del compuesto orgnico?
9. El mentol, la sustancia orgnica que podemos oler en las
pastillas mentoladas para la tos, secompone de carbono, hidrgeno y
oxgeno. Una muestra de 100.1 mg de mentol se quema enpresencia de
oxgeno, produciendo 282.9 mg de bixido de carbono y 115.9 mg de
agua.a) Determina la composicin porcentual de cada elemento en la
sustancia orgnica.b) Cul es la frmula mnima del mentol?.c) Si 15.6
gramos son 0.1 moles del compuesto Cul es su frmula molecular? 10.
Se determin que un compuesto orgnico contiene solo 3 elementos:
carbono, hidrgeno ycloro. Cuando se quem por completo en el aire
una muestra de 1.5 gramos del compuesto, sep r o d u j e r o n 3 .
5 2 g d e C O 2 . En otro experimento, el cloro de una muestra de
un gramo d e l compuesto, se transform en 1.27 gramos de cloruro de
plata.a) Cul es la composicin porcentual de cada elemento en el
compuesto?b) Cul es la frmula mnima para esta sustancia orgnica?
11. La alicina es el compuesto que proporciona el olor
caracterstico al ajo. Al realizar un anlisis deeste compuesto se
encuentra que tiene la siguiente composicin porcentual:C:44.4%,
H:6.21%, S:39.5%, O:9.86%. Tambin se encuentra que su masa molar
esigual a 162 g/mol. Calcula la frmula emprica y la frmula
molecular de este compuesto. 12. En un experimento se obtuvo un
compuesto de hierro y oxgeno que tienen 27.65% de oxgenoy 72.34% de
hierro. Obtenga la frmula mnima del compuesto. 13. En una reaccin
de combustin se queman 3 gramos de un compuesto orgnico, si se
producen8 gramos de CO2 Qu porcentaje en masa del compuesto es
carbono?. 14. Determina el porcentaje en masa de hierro que hay en
el cloruro frrico hexahidratado. 15.
La vitamina E tiene 11.21% en masa de hidrgeno. Si un mol de
vitamina E contiene3.01 x 10 25 tomos de hidrgeno;a) Cul es la masa
molar de la vitamina E?b) Cuntos tomos de hidrgeno hay por molcula
de vitamina E? 16. Calcular la frmula molecular de una sustancia
formada por C, H y N sabiendo que 0,067 g deella ocupan 63 ml a 37C
y 1 atm. Por otra parte se sabe que al quemar 0,216 g de la misma
seobtienen 0,072 g de agua y 0,351 g de CO 2 . As mismo 0,136 g de
la sustancia producen 56,2ml de nitrgeno medidos en condiciones
normales.(HCN) 17. La frmula emprica de un compuesto es CH 2 . En
estado gaseoso su densidad en condicionesnormales es 2,5 g/l. Cul
es su frmula molecular?.(C 4 H 8 ) 18. Un compuesto orgnico est
formado por N, C, H y O. Al quemar 8,9 g del mismo se obtienen2 , 7
g d e a g u a y 8 , 8 g d e d i x i d o d e c a r b o n o . A s m i
s m o 8 , 9 g , p o r e l m t o d o d e K j e l d a h l , producen
1,4 g de gas nitrgeno. Al vaporizar el compuesto a 270C bajo presin
de 3 atm, 0,1 lde vapor pesan 1,2g. Obtener:a) La frmula emprica
del mismo.b) El peso molecular aproximado y la frmula molecular.a)
C 2 H 3 O 3 N b) 178 g/mol C 4 H 6 O 6 N 19. La estricnina es un
veneno muy peligroso usado como raticida. La composicin del mismo
esC 75,45%; H 6,587%; N 8,383%; O 9,581%. Encontrar su frmula
emprica. C21 H22 O2 N220.
Disponemos de una muestra de 10 g de un compuesto orgnico cuya
masa molar es 60.Cuando analizamos su contenido obtenemos: 4 g de C
; 0,67 g de H y 5,33 g de O. Calcular la frmula emprica y la frmula
molecular. 21. Un compuesto orgnico tiene la siguiente composicin
centesimal: 12,78% de C ;2,13 % de H y 85,09 % de Br.a) Calcule su
frmula empricab) Sabiendo que 3,29 g de dicho compuesto equivalen a
1,05 x1022 molculas, calcule sufrmula molecular. 22. La composicin
centesimal de un compuesto es: 4,8 % de H ; 57,1 % de C y 38,1% de
S. Si en5 g del compuesto hay 1,8 x1022 molculas, calcule su frmula
molecular. 23. Determine la frmula molecular de un compuesto que
est formado por 85% de Hg y15% de Cl y su masa molecular es de 472.
24. En 7,5 . 10 20 molculas de ciclohexano hay 4,5 .10 21 tomos de
carbono y 9,0 . 10 21 tomos dehidrgeno. Cul es la frmula molecular
del ciclohexano?.C 6 H 12 25. Un compuesto orgnico contiene C , H ,
N y quiz O . Por combustin de una muestra de 0.639 g,se obtuvieron
0.80 g, de CO 2 y 0.385 g de H 2 O . Por combustin separada, segn
el mtodo deDumas, de una muestra de 0.8125 g se obtuvieron 0.108 g
de nitrgeno. Encuentre la frmulaemprica del compuesto.C 3 H 7 O
3 N 26. Por combustin en atmsfera de oxgeno de 0.533 g de un
compuesto orgnico se obtuvieron0.969 g de anhdrido carbnico ( CO 2
) y 0.172 g de agua ( H 2 O ). Cul es su frmula emprica?C 7 H 6 O 5
III. FRMULA MNIMA Y MOLECULAR1. Dadas las siguientes formulas
estructurales escriba la formula molecular y la formula emprica :a)
b) 2. Cul es la masa molecular del octanol (C 8 H 18 O)? Cul es el
porcentaje en masa de C, H y O? 3. La composicin en masa de un
carbohidrato 53.3% C, 11.1% H, and 35.6%. La masa molecular
determinada experimentalmente es 90 uma. Halle la formula emprica y
la formula molecular delcarbohidrato. 4. Se sospecha que el
glutamato monosdico (MSG), saborizante de alimentos, es el causante
delsndrome del restaurante chino, ya que puede causar dolores de
cabeza y del pecho. El MSGtiene la siguiente composicin porcentual
en masa: 35,51% de C; 4,77% de H; 37,85% de O;8,92% de N y 13,60%
de Na. Si su masa molar es 169 g, Cul es su frmula molecular?. 5.
Determine la frmula emprica de un compuesto que tiene la siguiente
composicin porcentualen masa: K:24,75%; Mn:34,77%; O:40,51%. 6. El
cido fosfrico (H 3 PO 4 ) (tetraoxofosfato(V) de hidrgeno) es un
lquido que se utiliza endetergentes, fertilizantes, dentfricos y en
bebidas gaseosas para resaltar el sabor. Calcule lacomposicin
porcentual en masa de H, P y O en este compuesto.
7. Cuntos tomos de hidrgeno estn presentes en 25,6 g de urea
[(NH 2 ) 2 CO], que se utilizacomo fertilizante, como alimento para
animales y en la manufactura de polmeros?. La masa molar de la urea
es 60,06 g. 8. La calcopirita, CuFeS 2 es un mineral principal del
cobre. Calcule el nmero de kilogramos de Cuen 3,71 x 10 3 Kg de
calcopirita. Soluciones PARTE III 1. a)C 4 H 10 O 2 yC 2 H 5 O 1 b)
C 2 H 6 OyC 2 H 6 O2. (8*12.0)+(18*1.01)+(1*16.0) = 96+18.2+16.0 =
130uma%C = 96/130 = 0.738 = 73.8%%H = 18.2/130 = 0.140 = 14.0%%O =
16/130 = 0.123 = 12.3%3. Para 100g 53.3g of C, 11.1g H and 35.6g of
O53.3 g C * (1 mol/12.0g) = 4.44 moles C11.1 g H * (1 mol/1.01g) =
11.0 moles H35.6 g O * (1 mol/16.0g) = 2.23 moles Oy dividiendo por
el menor:(4.44/2.23) = 1.99 moles C. (11.0/2.23) = 4.93 moles H.
(2.23/2.23) = 1.00 moles OFormula emprica: C 2 H 5 O
Y la masa correspondiente sera (12.0*2) + (1.01*5) + (16.0*1) =
45.1 amuComo es el doble(90) la formula molecular debe ser : C 4 H
10 O 2 4. C 5 H 8 O 4 NNa5. KMnO 4 6. %H=3,086% %P= 31,61%
%O=65,31%7. 1,03x10 24 tomos de H8. Masas atmicas: del Cu 63,6uma,
del Fe 55,8 uma, del S= 32,0 uma%Cu en CuFeS 2 =
100*63,6/(63,6+55,8+2*32)=34,7%3,71 10 3 kg de CuFeS 2 * 34,7% Cu
en CuFeS 2 =1,28 x10 3 kg de Cu IV. FRMULA MNIMA Y MOLECULAR1. Una
muestra de 1,750 g de estao puro se trata con gas cloro hasta
alcanzar una masaconstante de 3,841 g. Determine: (a) la frmula del
cloruro de estao formado; (b) la reaccinque ha tenido lugar; (c) el
volumen de cloro en condiciones normales que ha reaccionado 2. Al
analizar la composicin de un determinado compuesto qumico formado
por H, S y O, se hahallado que de 7,235 g de dicho compuesto 0,148
g son de H y 2,362 de S.Calcule la frmula emprica de dicho
compuesto 3. Un aminocido contiene un 15,73% de N. Cul es su masa
molecular si se sabe que slocontiene un tomo de N? 4. La combustin
de 6,26 g de un hidrocarburo (que slo contiene C y H) ha producido
18,36 g deCO2 y 11,27 g de H2O. Por otra parte, se ha comprobado
que esos 6,26 g ocupan un volumen de4,67 litros en condiciones
normales Halle la frmula emprica y la molecular. 5.
La insulina tiene un contenido en azufre del 3,2 %. Hallar su
masa molecular mnima. Sabiendoque este contenido corresponde a seis
tomos de azufre por molcula de insulina, calcular su masa
molecular. 6. El cobre forma dos xidos. Un xido tiene un 20% en
masa de oxgeno. El segundo xido tieneun porcentaje de oxgeno menor
que el primero. Cul es el porcentaje probable de oxgeno en
elsegundo xido? 7. Determinar:a) la frmula mnima o emprica de una
sustancia constituida por 28,1% de S; 56,1 % de O; 12,3% de N y el
resto Hb) la frmula molecular, sabiendo que en 0,25 moles de la
misma hay 1,2 x 10 24 tomos de O.c) Resolver nuevamente el inciso
anterior teniendo como dato que el peso molecular es 228. 8. El
tetrationato de sodio est constituido por 17,0 % de Na; 47,4% de S
y e l r e s t o d e O . Determinar:a) su frmula emprica o mnima.b)
su frmula molecular, sabiendo que en 0,25 moles de la misma hay
9,035 x 10 23 tomosde O. 9. Una muestra de 1,261 g de cafena
contiene 0,624 g de C; 0,065 g de H; 0,364 g de N y elresto de O.
Determinar sus frmulas mnima y molecular, sabiendo que su masa
molecular es 194. 10. Por calentamiento de 7,50 g de CoCl 2 .XH 2 O
se elimina el agua en su totalidad, quedando unamasa de 4,09 g de
CoCl 2 anhidro.a) Determinar el valor de x en la frmula de la sal
hidratada. (Rta: x = 6)b) Cuntas molculas de agua se encuentran en
6 g de la sal hidratada? 11. Un cido orgnico est compuesto por
54,55 % de C; 36,365 % de O, y el resto de H. Paraneutralizar
completamente 0,264 g del mismo, se requieren 0,12 g de NaOH.
Determinar:a) Sus frmulas mnima y molecular, sabiendo que su masa
molecular es 88.b) Cuntos hidrgenos ionizables tiene? 12. Cul es la
composicin porcentual de:(a) C 3 H 7 C I ( c ) C 4 H 8
O 2 (d) CH 4 ON 2 (b) C 2 H 6 O 13. Un anlisis cualitativo de la
papaverina, uno de los alcaloides del opio, indic carbono,hidrgeno
y nitrgeno. Un anlisis cuantitativo d i o 7 0 . 8 % c a r b o n o ,
6 . 2 % h i d r g e n o y 4 . 1 % nitrgeno. Calclese la frmula
emprica de la papaverina. 14 . La combustin de 6.51 mg de un
compuesto dio 20.47 mg de dixido de carbono y 8.36 mg deagua. Se le
encontr un peso molecular de 84. Calclese: (a) la composicin
porcentual; (b) lafrmula emprica, y (c) la frmula molecular del
compuesto. 15. Un lquido de peso molecular 60 contiene 40.0%
carbono y 6.7% hidrgeno. Cul es lafrmula molecular del compuesto?
16. La hormona insulina contiene 3.4% azufre. (a) Cul es el peso
molecular mnimo de lai n s u l i n a ? ( B ) E l p e s o m o l e c
u l a r v e r d a d e r o e s 5 7 3 4 : c u n t o s t o m o s d e a
z u f r e s e h a l l a n probablemente en cada molcula? 17. Cul es
la frmula emprica de un compuesto orgnico cuya composicin
porcentual es:( a ) 8 5 . 6 % C , 1 4 . 4 % H ( b ) 2 9 . 8 % C , 6
. 3 % H , 4 4 . 0 % C I (Observacin: recurdese que el oxgeno raras
veces se determina directamente.) 18. La combustin de 6,26 g de un
hidrocarburo (slo contiene C e H) ha producido 18,36 g dedixido de
carbono y 11,27 g de agua. Por otra parte, se ha comprobado que
esos 6,26 g ocupanun volumen de 4,67 litros en condiciones
normales. Halle las frmulas emprica y molecular dedicho
hidrocarburo.Sol : a) CH 3; b) C 2 H 6 19. Por combustin de 1, 17
gramos de un hidrocarburo, C x H
y . se obtienen 3,96 gramos ded i x i d o d e c a r b o n o y 0
, 8 1 g r a m o s d e a g u a , o b t e n i n d o s e u n c a l o r
p o r s u c o m b u s t i n e n condiciones normales de 49,04 kJ.
Si se determin experimentalmente que la masa molecular
delhidrocarburo es 78 gramos. Calcule:(a) Frmula emprica y
molecular.(b) Escriba la ecuacin de combustin completa ajustada,
expresando su entalpa de combustin.(c) El calor de formacin de
dicho hidrocarburo en condiciones normales. (TERMOQUIMICA)Datos: AH
f (C02)= -394,42 kJ/mol y H f (H 2 0)= -285,85 kJ/mol. V. FRMULA
MNIMA Y MOLECULAR (BROWN) 1. Determine la FM de la cafena,
compuesta por 49,5 % de C, 5,15 % de H, 28,9 % de N y 16,5% de O,
en masa. Su PM es aproximadamente 195 g/mol. C 8 H 10 N 4 O 2 2. El
olor caracterstico de la pia, se debe el butirato de etilo,
compuesto que contiene C, H y O.La combustin de 2,78 mg de este
compuesto produjo 6,32 mg de CO 2 y 2,58 mg de agua.Determine la F
mn del butirato de etilo. 3. La sosa es un hidrato, lo que
significa que su estructura slida i n c l u ye c i e r t o n m e r
o d e molculas de agua. Su frmula puede escribirse como: Na 2 CO 3
. x H 2 O, donde x es el nmerod e m o l e s d e a g u a p o r c a d
a m o l d e N a 2 CO
3 . C u a n d o u n a m u e s t r a d e 2 , 5 5 8 g d e s o s a
s e calent a 125 C, se evapor toda el agua de hidratacin dejando
0,948 g de Na 2 CO 3 . Cul esel valor de x ? 4. La vainillina, el
saborizante que se obtiene de la vainilla, contiene C, H y O.
Cuando se queman1,05 g de esta sustancia, se producen 2,43 g de CO
2 y 0,5 g de H 2 O. Determine la frmulaemprica de la vainillina. 5.
Una sal de bromo, KBrO x donde se desconoce x , se analiza para
averiguar que contiene 52,92% de Br. Cunto vale x ? 6. Un compuesto
orgnico contiene C, H y Cl. Al quemar en aire 1,5 g del compuesto,
se formaron3,52 g de CO 2 . En otro experimento, el cloro de una
muestra de 1 g del compuesto, se convirtien 1,27 g de AgCl.
Determine la frmula mnima del compuesto.EJERCICIOS DE PRCTICA
PREVIOS AL COLEGIAL 1. Calcular la frmula molecular de una
sustancia formada por C, H y N sabiendo que 0,067 g deella ocupan
63 ml a 37C y 1 atm. Por otra parte se sabe que al quemar 0,216 g
de la misma seobtienen 0,072 g de agua y 0,351 g de CO 2 . As mismo
0,136 g de la sustancia producen 56,2ml de nitrgeno medidos en
condiciones normales de presin y temperatura. R: HCN 2. Un
compuesto orgnico est formado por N, C, H y O. Al quemar 8,9 g del
mismo se obtienen2,7 g de agua y 8,8 g de dixido de carbono. As
mismo una muestra de 8,9 g del mismo,producen 1,4 g de gas
nitrgeno. Al vaporizar el compuesto a 270C bajo una presin de 3
atm,0,1 litro de vapor pesan 1,2g. Obtener:a) La frmula emprica del
mismo.b) El peso molecular aproximado y la frmula molecular.R: a) C
2 H
3 O 3 N b) 178 g/mol C 4 H 6 O 6 N 3. Hay un oxcido orgnico muy
abundante en limones, naranjas y toronjas, cuando se queman5 gramos
de este cido se producen 6.875 gramos de dixido de carbono y 1.875
gramosde agua, si 0.25 moles de este compuesto equivalen a 48
gramos.d) Cul es la composicin porcentual del oxcido?e) Cul es la
frmula mnima del cido? Cual es la frmula molecular del compuesto
orgnico? 2. 4. 3. Se determin que un compuesto orgnico contiene
solo 3 elementos: carbono, hidrgeno ycloro. Cuando se quem por
completo en el aire una muestra de 1.5 gramos delcompuesto, se
produjeron 3,52 g de CO 4. 2 5. . En otro experimento, el cloro de
una muestra de1 gramo del compuesto, se transform en 1,27 gramos de
cloruro de plata.g) Cul es la composicin porcentual de cada
elemento en el compuesto?h) Cul es la frmula mnima para esta
sustancia orgnica? 6. 5. 7. Cierto compuesto orgnico slo contiene
C, H y O, y cuando se produce la combustin de10 g del mismo, se
obtienen 8,18 g de agua y 11,4 L de dixido de carbono medidos a
lapresin de 740 mmHg y 25C. Adems se sabe que 9,2 g de dicho
compuesto ocupan unvolumen de 14911 mL medidos a la presin de 250
mmHg y 300C. Determina la frmulaemprica y molecular de este
compuesto. 8. 6. 9. Establecer la frmula emprica del compuesto,
cuya composicin centesimal es: 28,25% depotasio; 25,64% de cloro;
46,11% de oxgeno.Datos: M(K) = 39,1; M(Cl) = 35,5; M(O) = 16,0. 10.
7. 11. Un compuesto orgnico contiene 12. C 13. , 14. H 15. , 16. N
17. y
18. O 19. . Por combustin de una muestra de 0.639 g,
seobtuvieron 0.80 g, de 20. CO 21. 2 22. y 0.385 g de 23. H 24. 2
25. O . Por combustin separada, segn el mtodo de Dumas, de una
muestra de 0.8125 g se obtuvieron 0.108 g de nitrgeno. Encuentre la
frmulaemprica del compuesto. R:C 3 H 7 O 3 N 8. a) Se queman 1,95 g
de un compuesto orgnico formado por C, N y S obtenindose2,94 g de
CO2 y 1,19 g de H2O. Determina la frmula emprica.b) Determina la
frmula molecular sabiendo que 1,51 g del compuesto ocupan en elgas
0,1 L medidos a 200 C y 0,45 atm. Solucin: a) C2 H4 S b) C4 H8
S2
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE
QUIMICA CENTRO DE EQUILIBRIOS EN SOLUCION
REACCIONES ELECTROQUIMICAS GUIA DE PROBLEMAS #1
DESEMPOLVO DE CONOCIMIENTOS APRENDIDOS ANTES!1. Para
familiarizarse con la formulacin de las reacciones electroqumica,
es necesario recordar los estados de oxidacin de las especies,
determine los estos de oxidacin para cada una de las siguientes
especies. 24a) AgBr h) S2O3 ) Mn(CN)6 + b) HS2O3 i) MnO2 o) N2H5 +
c) Fe(OH)3 j) NH4 p) C6H12
d) ClO2 k) Co2(CO)8 grupo CO es neutro q) C6H6 2e) HAsO3 l) SeF6
r) ICl2 f) (CH3)4Li4 m) Pb(OH)3 s) As2S3 2g) VOSO4 n) K4Fe(CN)6 t)
S4O6 2. Para familiarizarse con la formulacin de las reacciones
electroqumicas, complete, balancee las siguientes: + 2+ a) VO2 VO
32b) Co(CN)6 Co(CN)4 c) H2C2O4 CO2 d) H2N2O2 HNO2 e) H3AsO4 HAsO2
2+ f) Sn SnO2 3+ 2+ 2+ 2+ g) Fe + Hg2 Fe + Hg 2+ 2+ 3+ 4+ h) VO +
Sn V + Sn 22i) Hg + Cl + SeO4 Hg2Cl2 + SeO3 2+ 2j) CuS + NO2 Cu +
SO4 + NO k) ClO3 + As2O3 Cl + H2AsO4 23+ l) Cr3O7 + CH3CHO Cr +
CH3CO2H 2+ 2+ m) Hg2SO4 + Ca + S8 Hg2 + CaS2O3 3. Complete,
balancee en medio bsico las siguientes reacciones. 2+ 2a) Sn SnO3
b) Pb2O3 Pb3O4 c) CN CNO 2d) As2S3 H2AsO4 + SO4 e) PbO2 + Cl
Pb(OH)3 + ClO f) HNO2 + SbO NO + Sb2O5 g) As2S + CN Ag(CN)2 + S h)
PbO2 + Cl Pb(OH)3 + ClO i) ClO2 ClO2 + ClO3 4j) WO3 HW 6O21 4k)
Mn2O3 + CN Mn(CN)6 + (CN)2 MLA/1-2007
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