Question

Un compuesto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno tiene una masa de 4,6 g. Se
hace reaccionar con oxígeno dando 8,8 g de CO2 y 5,4 g de agua. Si cogemos 9,2 g de un
compuesto en un volumen 5,80 m 3 ,en P= 780 mmHg a una temperatura de 90ºC. Calcula
la fórmula empírica y molecular.

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

moles CO2: 8,8 g / 44 g/mol = 0,2 mol CO2

Los 0,2 mol de CO2 obtenidos contienen todo el C de la muestra, pues no hay ningún otro producto además del CO2 que tenga C. En esos 0,2 mol de CO2 hay 0,2 mol de C.

moles H2O: 5,4 g / 18 g/mol = 0,3 mol H2O

Análogamente, los 0,3 mol de H2O obtenidos contienen todo el H de la muestra. En esos 0,3 mol de H2O hay 2·03 = 0,6 mol de H.

Para averiguar los moles de O del compuesto, calcularemos por diferencia la masa de O y luego los moles:

masa de C = 0,2 · 12 = 2,4 g

masa de H = 0,6 · 1 = 0,6

masa de O = 4,6 - (2,4 + 0,6) = 1,6 g deO

número de moles de O en el compuesto = 1,6 g/ 16 g/mol = 0,10 mol de O.

Los subíndices de la fórmula buscada deben estar en la misma relación de moles de C, H y O: 0,20:0,60:0,10

Intentaremos encontrar números enteros que estén en la misma relación dividiendo por el menor de los tres números, que es 0,10:

C: 0,20 / 0,10 = 2

H: 0,60 / 0,10 = 6

O: 0,10 / 0,10 = 1

La fórmula empírica sería entonces C2H6O, que tendría  una masa molar M(empírica) = 46 g/mol

Para encontrar la fórmula molecular (fórmula verdadera) tenemos que suponer, según los datos del ejercicio, que el compuesto se trata de un gas. Entonces aplicamos la ecuación de los gases (aquí hace falta corroborar que son 5,8 L, no 5,8 m^3, como dice el ejercicio, con cuyo dato se obtiene un resultado disparatado):

780/760 · 5,800 = 9,2/M · 0,082 · 363

de donde M = 46 g/mol

La masa molar real coincide con la masa molar de la fórmula empírica, luego la fórmula molecular es la misma que la fórmula empírica: C2H6O. A la temperatura de 90 ºC tanto el alcohol etílico como el éter dietílico son gases y tienen la misma fórmula (isómeros), así que no podemos decidir de qué compuesto se trata.