FORMULAS MOLECULARES: Las formulas moleculares revelan el verdadero numero de átomos que contiene una molécula. Para hallarla se necesita primero hallar la formula empirica, la cual vimos en la entrada pasada, posteriormente se debe sacar el peso molecular de la formula empirica y dividirlo por el dado en el problema. Este resultado se debe aproximar al numero entero mas cercano, segun corresponda, y por ultimo este valor se multiplica por cada uno de los subindices contenidos en la formula empirica y queda ya la formula molecular armada. En algunos casos la formula empirica es la misma formula molecular. Veamos un ejemplo:
Hemos obtenido la siguiente composición porcentual de un compuesto: 85,7 %
de C y 14,3 % de H.
Datos: MC = 12 u ; MH = 1 u.
¿Cuál es la fórmula empírica?
Si la masa molecular es 84 u, ¿cuál es su fórmula molecular?
1mol de C
C = 85.7g * _________ = 7.14 moles de C
12g
1 mol H
H = 14.3g * _____________ = 14.3 moles de H
1g
7.14
C = ___________ = 1
7.14
14.3
H = ____________ = 2
7.14
FORMULA EMPIRICA CH2
PARA HALLAR LA FORMULA MOLECULAR SE DEBE SACAR EL PESO MOLECULAR DE LA FORMULA EMPIRICA:
C = 1 * 12g = 12g
H = 2 * 1g = 2g
_________
14g
DIVIDIMOS EL PESO MOLECULAR SUMINISTRADO EN EL PROBLEMA POR EL HALLADO SEGUN LA FORMULA EMPIRICA:
84g
____ = 6
14g
MULTIPLICAMOS ESTE RESULTADO POR CADA UNO DE LOS COEFICIENTES OBTENIDOS EN LA FORMULA EMPIRICA (CH2)6
Las formulas empiricas nos expresan el número minimo de átomos que pueden llegar a conformar una molecula.
Para armar formulas empiricas debemos seguir unos pasos:
1) Convertir los porcentajes (%) o gramos, dados en el ejercicio, a moles.
2) Escoger el menor resultado de los obtenidos en el paso anterior y, dividir los otros resultados por este valor. (Los resultados se deben aproximar al número entero mas cercano, no se pueden expresar en decimales).
3) Los resultados obtenidos corresponden a los subindices (número de átomos correspondientes a cada elemento en la molecula) del compuesto y esta ya sería la formula empirica del elemento.
Veamos algunos ejemplos:
Deduce la fórmula empírica de de un compuesto que contiene 21,6% de Na, 33,3% de Cl y 45,1% de O. Datos: MNa = 23 u ; MCl = 35,5 u ; MO = 16 u.
Elemento
Masa en la muestra
Masa atómica
Relación de átomos (Conversión a moles)
Relación números enteros sencillos (Subindices)
Na
21,6 g
23 u
21,6 / 23 = 0,939
0,939 / 0,938 = 1
Cl
33,3 g
35,5 u
33,3 / 35,5 = 0,938
0,938 / 0,938 = 1
O
45,1 g
16 u
45,1 / 16 = 2,819
2,819 / 0,938 = 3
Fórmula empírica: NaClO3
Se queman en aire 1,515 g de vapor de cinc y se obtienen 1,886 g de óxido de cinc. Deduce la fórmula empírica del óxido formado. Datos: MZn = 65,38 u ; MO = 16 u.
Elemento
Masa en la muestra
Masa atómica
Relación de átomos (Conversión a moles)
Relación números enteros sencillos (Subindices)
Zn
1,515 g
65,38 u
1,515 / 65,38 = 0,0232
0,0232 / 0,0232 = 1
O
1,886 –1,515 = 0,371 g
16 u
0,371 / 16 = 0,0232
0,0232 / 0,0232 = 1
Fórmula empírica: ZnO
Calcula la fórmula empírica de una sustancia cuya composición porcentual en masa es 0,8% de H, 36,5% de Na; 24,6% de P y 38,1% de O. Datos: Datos: MH = 1 u ; MNa = 23 u.; MP = 31 u ; MO = 16 u.
Elemento
Masa en la muestra
Masa atómica
Relación de átomos (Conversión a moles)
Relación números enteros sencillos (Subindices)
H
0,8 g
1 u
0,8 / 1 = 0,8
0,8 / 0,794 = 1 (1,008)
Na
36,5 g
23 u
36,5 / 23 = 1,587
1,587 / 0,794 = 2 (1,999)
P
24,6 g
31 u
24,6 / 31 = 0,794
0,794 / 0,794 = 1
O
38,1 g
16 u
38,1 / 16 = 2,381
2,381 / 0,794 = 3 (2,999)
Fórmula empírica: Na2HPO3
Deduce la fórmula empírica de un compuesto que contiene la siguiente composición porcentual en masa: 48,96% de O, 26,52% de Cr y 24,52% de S. Datos: MO = 16 u ; MCr = 52 u ; MS = 32,1 u.
Elemento
Masa en la muestra
Masa atómica
Relación de átomos (Conversión a moles)
Relación números enteros sencillos (Subindices)
O
48,96 g
16 u
48,96 / 16 = 3,06
3,06 / 0,51 = 6
Cr
26,52 g
52 u
26,52 / 52 = 0,51
0,51 / 0,51 = 1
S
24,52 g
32,1 u
24,52 / 32,1 = 0,764
0,764 / 0,51 = 1,5 (1,498)
Para que la relación sea de números enteros sencillos deberemos multiplicar todo por dos:
Elemento
Relación números enteros sencillos (Subindices)
O
6 · 2 = 12
Cr
1 · 2 = 2
S
1,5 · 2 = 3
Fórmula empírica: Cr2S3O12
Deduce la fórmula empírica de un compuesto que contiene la siguiente composición porcentual en masa: 92,31% de C y 7,69% de H. Si la masa molecular es de 78 u, ¿cuál es su fórmula molecular? Datos: MC = 12 u ; MH = 1 u
Elemento
Masa en la muestra
Masa atómica
Relación de átomos (Conversión a moles)
Relación números enteros sencillos (Subindices)
C
92,31 g
12 u
92,31 / 12 = 7,692
7,692 / 7,69 = 1
H
7,69 g
1 u
7,69 / 1 = 7,69
7,69 / 7,69 = 1
Ahora veamos el siguiente video que nos complementa lo visto:
