ACTIVIDAD. Resolver los siguientes ejercicios.
a) Un compuesto de oxígeno (O) y nitrógeno (N) tiene la composición de 1.52 g de N y 3.47 g de O. Se sabe que la masa molecular de este compuesto está entre 90 y 95 g. Determine la fórmula molecular y la masa molecular del compuesto.
b) La alicina es un compuesto que le da el olor al ajo. Se analizó dicho compuesto y se obtuvieron las siguientes composiciones porcentuales en masa, C: 44.4%; H: 6.21%; S: 39.5%; O: 9.86%. Calcule su fórmula empírica. Sabiendo que su masa molecular es aproximadamente 162 g, ¿cuál es su fórmula molecular?
c) La masa molar de la cafeína es de 194.19 g. ¿Cuál es la fórmula molecular de la cafeína C4H5N2O o C8H10N4O2?
d) En ciertas ocasiones se sospecha que el glutamato monosódico (MSG) es la causa del “síndrome del restaurante chino”, debido a que este saborizante de la comida puede provocar dolores de cabeza y de pecho. El MSG tiene la siguiente composición en masa: 35.51% de C, 4.77% de H, 37.85% de O, 8.29% de N y 13.60% de Na. ¿Cuál es su fórmula molecular si su masa molecular es de 169 g?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
a) FM = N2O4 Mm = 92 g/mol
b) FM = C₆H₁₀S₂O
c) la fórmula molecular de la cafeína es C8H10N4O2
d) FE = C5H8O4NNa
Explicación:
a) Un compuesto de oxígeno (O) y nitrógeno (N) tiene la composición de 1.52 g de N y 3.47 g de O. Se sabe que la masa molecular de este compuesto está entre 90 y 95 g. Determine la fórmula molecular y la masa molecular del compuesto.
1. calcular moles
nN: 1.52 g / 14 g/mol = 0.108 mol
nO: 3.47 g / 16 g/mol = 0.216 mol
2. dividir entre el menor de los resultados
N: 0.108 mol / 0.108 mol = 1
O: 0.216 mol / 0.108 mol = 2
3. FE: NO2
4. calcular Mm de la FE
N: 1 x 14 = 14 g/mol
O: 2 x 16 g/mol = 32 g/mol
Mm = 46 g/mol
5. se multiplica ma Mm FE por 2 entonces:
Mm NO2 = 46 g/mol x 2 = 92 g/mol
6. La FM se multiplica por 2 quedando: (NO2)2 = N2O4
b) La alicina es un compuesto que le da el olor al ajo. Se analizó dicho compuesto y se obtuvieron las siguientes composiciones porcentuales en masa, C: 44.4%; H: 6.21%; S: 39.5%; O: 9.86%. Calcule su fórmula empírica. Sabiendo que su masa molecular es aproximadamente 162 g, ¿cuál es su fórmula molecular?
1. calcular moles de cada elemento:
nC: 44.4 g/ 12 g/mol = 3.7 mol
nH: 6.21 g / 1 g/mol = 6.21 mol
nS: 39.5 g/ 32 g/mol = 1.23 mol
nO: 9.86 g/ 16 g/mol = 0.616 mol
2. dividir cada elemento entre el menor de los resultados
C: 3.7 mol / 0.616 mol = 6
H: 6.21 mol / 0.616 mol = 10
S: 1.23 mol / 0.616 mol = 2
O: 0.616 mol / 0.616 mol = 1
3. FE: C₆H₁₀S₂O
4. calcular Mm de la FE
C: 6 x 12 = 72 g/mol
H: 10 x 1 = 10 g/mol
S: 2 x 32 = 64 g/mol
O: 1 x 16 = 16 g/mol
Mm =162 g/mol
5. calcular n
donde n = (Mm del compuesto/ Mm FE )
n = 162 g/mol / 162 g/mol
n = 1
6. FM = (C₆H₁₀S₂O)₁ = C₆H₁₀S₂O
c) La masa molar de la cafeína es de 194.19 g. ¿Cuál es la fórmula molecular de la cafeína C4H5N2O o C8H10N4O2?
Calcular Mm de cada Fórmula molecular
1. C4H5N2O
C: 4 x 12 = 48 g/mol
H: 5 x 1 = 5 g/mol
N: 2 x 14 = 28 g/mol
O: 1 x 16 = 16 g/mol
Mm = 97 g/mol
2. C8H10N4O2
C: 8 x 12 = 96 g/mol
H: 10 x 1 = 10 g/mol
N: 4 x 14 = 56 g/mol
O: 2 x 16 = 32 g/mol
Mm = 194 g/mol
d) En ciertas ocasiones se sospecha que el glutamato monosódico (MSG) es la causa del “síndrome del restaurante chino”, debido a que este saborizante de la comida puede provocar dolores de cabeza y de pecho. El MSG tiene la siguiente composición en masa: 35.51% de C, 4.77% de H, 37.85% de O, 8.29% de N y 13.60% de Na. ¿Cuál es su fórmula molecular si su masa molecular es de 169 g?
1. calcular moles de cada elemento:
n C: 35.51 g/ 12 g/mol = 2.959 mol
n H: 4.77 g / 1 g/mol = 4.77 mol
n O: 37.85g/ 32 g/mol = 2.365 mol
nN: 8.29 g/ 14 g/mol = 0.592 mol
n Na: 13.60 g/ 23 g/mol = 0.591
2. dividir cada elemento entre el menor de los resultados
C: 2.959 mol / 0.591 mol = 5
H: 4.77 mol / 0.591 mol = 8
O: 2.365 mol / 0.591 mol = 4
N: 0.592 mol / 0.591 mol = 1
Na: 0.591 mol / 0.591 mol = 1
3. F.E.: C5H8O4NNa
4. calcular Mm de la FE
C: 5 x 12 = 60 g/mol
H: 8 x 1 = 8 g/mol
O: 4 x 16 = 64 g/mol
N: 1 x 14 = 14 g/mol
Na: 1 x 23 = 23 g/mol
Mm = 169 g/mol
5. calcular n
n = FM / FE
n = 169 g/mol
169 g/mol
n = 1
6. F.M.:
3. FE: (C5H8O4NNa)1 = C5H8O4NNa