Question

16. Cuando se realiza la combustión de un compuesto orgánico que contiene exclusivamente carbono, hidrógeno y
nitrógeno se obtienen como productos 1,32g de CO2, 0,81 g de H2O y 0,46 g de NO2: Determina: a) Su fórmula
empírica. b) Su fórmula molecular sabiendo que 13,45 gramos del compuesto orgánico en estado gaseoso, a
400ºC y 2 atm. ocupan un volumen de 6,29 litros.

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

a)

Calculamos los números de moles de cada uno de los productos de la combustión.

CO2: 1.32 g / 44 g/mol = 0.03 mol CO2

H2O: 0.81 g / 18 g/mol = 0.045 mol H2O

NO2: 0.46 g / 46 g/mol = 0.01 mol NO2

Ahora calculamos los números de moles de C, H y N, que son los elementos que forman el compuesto.

Como en 1 mol de CO2 hay 1 mol de C, tendremos 0.03 mol de C

Como en 1 mol de H2O hay 2 mol de H, tendremos 0.09 mol de H

Como en 1 mol de NO2 hay 1 mol de N, tendremos 0.01 mol de N

Si estos tres números que hemos encontrado fueran enteros, serían los subíndices de la fórmula empírica. Tendremos que buscar entonces 3 números enteros que estén en la misma proporción que la de esos tres números. Para ello, dividimos los tres entre el menor de ellos:

C: 0.03 / 0.01 = 3

H: 0.09 / 0.01 = 9

0.01 / 0.01 = 1

La fórmula empírica es, entonces, C3H9N

Esta fórmula tendría una masa molar de 3·12 + 9·1 + 1·14 = 59 g/mol

b)

Calculamos la masa molar de la fórmula molecular (la fórmula real del compuesto); para ello aplicamos la ley de los gases:

PV = nRT

en la que n es el número de moles; si la masa molar es M, el número de moles es

n = m/M

PV = (m/M)RT

2 · 6.29 = (13.45/M) · 0.082 · 673

de donde

M = 59 g/mol

Como la masa molar real coincide con la masa molar de la fórmula empírica, la fórmula real del compuesto, la fórmula molecular, es igual que la fórmula empírica, C3H9N.