Química, pregunta formulada por valentitina091p5jw8b, hace 8 días

Cuando se calienta azúcar a 600°C en ausencia de aire, se convierte en una masa de color negra, amorfa, de carbono (C) y agua (H2O) la cual se volatiliza como un gas, si 465 mg de azúcar producen 196 mg de C, ¿ cuál es su fórmula empírica? Si el peso molecular del azúcar es 312.27g/mol, ¿ cuál es su fórmula molecular?

Respuestas a la pregunta

Contestado por LeonardoDY

La fórmula empírica del azúcar degradado es HCO mientras que la fórmula molecular es $C_{11}H_{20}O_{10}$ .

¿Cómo obtener la fórmula empírica del azúcar a partir de la degradación?

Si asumimos que el oxígeno del aire no interviene y el oxígeno que forma el agua proviene del azúcar, este tendrá átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno (en efecto, son los elementos principales de las moléculas orgánicas), siendo su fórmula empírica HCO, ya que uno de los productos es carbono, mientras que el hidrógeno y el oxígeno forman el agua.

¿Cómo obtener la fórmula molecular del azúcar?

Si la masa molecular del azúcar es de 312,27 gramos por mol y empezamos con 465 mg de azucar, o sea, 0,465 gramos, la cantidad de moles de azúcar es:

$n=\frac{0,465g}{312,27\frac{g}{mol}}=0,001489mol$

Mientras que la cantidad de moles de carbono que obtenemos es:

$n_C=\frac{0,196g}{12\frac{g}{mol}}=0,01633$

Con esto podemos hallar la cantidad de átomos de carbono en cada molécula de azúcar:

$i_C=\frac{n_{C}}{n_{azucar}}=\frac{0,01633mol}{0,001489mol}\simeq 11$

La diferencia de masas entre el reactivo y el producto es agua que se ha volatilizado, esta masa de agua es 465mg-196mg=269mg. La cantidad de moles de agua es:

$n_{agua}=\frac{0,269g}{18\frac{g}{mol}}=0,01494mol$

Con lo cual, en el azúcar había originalmente 0,01494 moles de oxígeno y 2.0,01494=0,02989 moles de hidrógeno. La cantidad de átomos de oxígeno y de hidrógeno en cada molécula de azúcar es:

$i_H=\frac{n_H}{n_{azucar}}=\frac{0,02989mol}{0,001489mol}\simeq 20\\\\i_O=\frac{n_O}{n_{azucar}}=\frac{0,01494mol}{0,001489mol}\simeq 10$