Química del carbono, composición centesimal, formula mínima y molecular.

Los conceptos teóricos correspondientes a este tema han sido desarrollados, nos limitaremos por lo tanto aplicarlos para el caso concreto de sustancias orgánicas.

 Ejemplo número 1.

 Si la combustión de 0.2048 gramos (nota: cuando escribo 0.2048 es 0,2048, en lugar de la coma, escribo un punto) de un compuesto orgánico produce 0.3890 gramos de dióxido de carbono y 0.4065 gramos de agua, cuál es la composición centesimal del compuesto?

A  Cálculo del porcentaje de carbono.

Todo el carbono contenido en el dióxido de carbono, es el carbono que existía en la sustancia orgánica que entro combustión.

En un mol de dióxido de carbono y 12 gramos de carbono.

Por lo tanto el porcentaje de carbono se calcula de la siguiente forma,

44 g CO2 ------ 12 g C

0.3890 g CO2------ x g de C

x g = ( 12 g x 0.3890 g)/ 44g

x g = 0.1060 g

 

0.2048 g de sustancia ------ 0.1060 g de carbón

100 g de sustancia ------ % de C

% de C = (100 x 0.1060) / 0.2048 = 51.75

B Calculo del porcentaje de hidrogeno.

Todo el hidrogeno contenido en la sustancia orgánica que entro en combustión esta formado por agua.

En un mol de agua hay 2 gramos de hidrogeno.

Por lo tanto el porcentaje de hidrogeno se calcula de la siguiente forma,

18 g de H2O ------ 2 g de H

0.4065 g de H2O ------ y g de H

y g = 0.04516 g

 

0.2048 g de sustancia ------ 0.04516 g de H

                                            100 g de sustancia ------ % H

% H = ( 100 x 0.04516 ) / 0.2048 = 22.05

C Calculo del porcentaje de oxígeno.

El porcentaje de oxigeno se calcula por diferencia.

% C + % H + % O = 100

O % = 100 - % C - % H

O % = 100 – 73.8 = 26.2

 

Ejemplo 2.

Calcular la formula empírica y molecular de una sustancia cuyo peso molecular es 90 y su composición centesimal la siguiente,

C : 40 %

H : 6.66 %

O : 53.33 %

 

Resolución :

A Se calcula en primer término la proporción en átomos-gramo de los distintos elementos.

12 g de C ------ 1 átomo-gramo

40 g de C ------ x

x = ( 40g x 1 átomo-gramo ) / 12 g = 3.33 átomos gramo de C

 

1 g de H ------ 1 átomo gramo

6.66 g de H ------ y

y = ( 6.66 g x 1 átomo gramo ) /  1 g

 

16 g de O ------ 1 átomo gramo

53.33 g de O ------ z

z = ( 53.33 g x 1 átomo gramo ) /16 g = 3.33

 

La proporción que se cumple es :

C 3.33  H 6.66  O 3.33

B Pasamos a subíndices enteros manteniendo la proporción.

C : 3.33 / 3.33 =1

H : 6.66 / 3.33 = 2

O : 3.33 / 3.33 = 1

La fórmula mínima  es  C H2 O

C Una vez calculada la formula mínima, se determina el peso formula.

En nuestro caso,

M = AC + 2 AH + AO = 12 + 2 + 16 = 30

La fórmula molecular de la sustancia, será un múltiplo entero de la formula mínima.

El número de veces que la formula mínima está contenida en la formula molecular, se determina efectuando el cociente entre el peso molecular de la sustancia y el peso formula de la formula mínima.

n = M /m

n = 90 /n = 90 / 30 = 3

Formula molecular : ( CH2O )3

C3H6O3

Eduardo Ghershman, 17.2.2014

 

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