Fórmula empírica y molecular

Encuentro de Fórmula Empírica y molecular

Hoy en día realmente escribimos las fórmulas de los compuestos químicos y no nos detenemos a pensar como fueron descubiertas estas fórmulas. En realidad el hombre se encontró o sintetizó muestras de las sustancias y les hizo pruebas con el objetivo de conocer su composición cualitativa y cuantitativa, de esta última prueba es que se logra escribirlas fórmulas de las sustancias (representación de la unidad estructural de la sustancia). Por ejemplo si combustionan 30 g de etano obtenemos se obtienen 88 g de CO2 y 54 g de agua. Si se conoce que el etano solo esta formado por carbono e hidrógeno (composición cualitativa) podemos decir que la masa de CO2 producida es equivalente a la cantidad de carbono que posee el etano y la de hidrógenopresente en el agua sería equivalente al hidrógeno presente en el etano, por lo que si calculamos la cantidad de hidrógeno que hay en el agua producida podemos saber la cantidad de hidrógeno que hay en los 30 g de etano lo mismo pasaría respecto a la cantidad de carbono presente en el CO2 y el etano. De acuerdo con lo planteado la n(C)=2 mol y la n(H)=6 mol, con esto podemos calcular la relación queexiste entre los átomos de carbono e hidrógeno en la muestra de etano y como la composición de las sustancias es constante podemos decir de la sustancia etano (no solo de la muestra), que en este caso sería CH3 es decir por cada átomo de carbono presente en esta muestra ha 3 de hidrógeno.
Hasta hora hemos llegado gasta la relación que existe entre sus átomos (fórmula empírica), pero no a lafórmula de la unidad estructural, para lo cual se necesita la masa molar de la sustancia en cuestión. Existen experimentos encaminados a este cálculo, como la determinación de densidades relativas de gases, presión osmótica etc.

Conociendo la masa molar del etano 30 g/mol podíamos determinar la formula de la unidad estructural del etano (fórmula global). Calculando cuantas veces es mayor la masamolar que la masa de la fórmula empírica (en este caso 2) tenemos la formula molecular ya que esto nos indica que la fórmula molecular es el doble de la empírica es decir C2H6 y de esta forma queda determinada la fórmula del etano.

De lo anterior se deduce que para poder determinar fórmulas empíricas debemos conocer:

1-Tipo de átomos que forman la sustancia.
2-Cantidad de cada átomo en unamisma muestra de sustancia.
3-Relación cuantitativa entre los átomos (fórmula empírica).
4-Masa molar de la fórmula empírica.
5-Masa molar del compuesto.
6-Relación entre la masa molar del compuesto y la masa molar de la fórmula empírica.

Por tanto los cálculos en este tipo de problema estarán encaminados a determinar cada uno de los aspectos anteriores.

Pongamos un ejemplo paradeterminar cada uno de estos aspectos.

En la combustión completa de 56 g de un compuesto formado por carbono e hidrógeno (hidrocarburo) se obtiene 176 g de CO2 y 72 g de agua. Conociendo que la densidad de este compuesto (al estado gaseoso) con respecto al H2(g) es de 28 (ambos gases en las mismas condiciones), determine la fórmula empírica del mismo.

Respuesta el problema me dice que esta formadopor carbono e hidrógeno por lo que no es necesario determinarlo.
De acuerdo con lo anterior podemos plantear que la cantidad de carbono que hay en el CO2 es igual a la cantidad de Carbono que hay en hidrocarburo, lo mismo sucede con el hidrógeno.

c(C)=n(CO2)=m(CO2)/M(CO2)=176/44=4 mol; n(H)=2n(H2O)=2(72/18)=8 mol si dividimos entre el menor (4) ambas cantidades de sustancias tenemos que CH2Ahora M(FM)/M(FE)=4 por lo que la fórmula molecular será C4H8.


Ejercicios de cálculos químicos para 100

Masa atómica
1-Una muestra de cloro está compuesta por un 80 % en moles de 35Cl con masa atómica relativa 35,00 y un 20 % de 37Cl con una masa atómica relativa de 37,00. Calcule la masa atómica relativa promedio del cloro. R\35,5.

2-Un elemento X cuya masa atómica relativa...