Determinación de Fórmulas Químicas (Empírica y

Molecular)

Símbolos y Fórmulas• Los símbolos: representan de forma abreviada los elementos químicos y los átomos de dichos elementos.

J. Berzelius Cuprum → Cu

• Las fórmulas: representan, de forma abreviada, las sustancias químicas tal y como se presentas en condiciones estándar (25 0C y 1 atm.). Símbolos + subíndices q indican el nº de átomos de cada elemento.

Oxígeno: moléculas formadas por dos átomos de oxígeno O2 (subíndice q indica el nº de átomos en la molécula)

Ácido sulfúrico: dos átomos de hidrógeno por uno de azufre y cuatro de oxígeno

H2SO4

Significado de las fórmulasDoble significado:• Cualitativo: indican la clase de elementos presentes en la sustancia.• Cuantitativo: expresan la proporción correspondiente a cada elemento dentro de la sustancia.

Molécula de amoniaco, NH3 indica:

• que el amoniaco está compuesto por dos elementos: nitrógeno e hidrógeno.

• que cada molécula de amoniaco consta de cuatro átomos: tres de hidrógeno y uno de nitrógeno.

Tipos de fórmulas• Fórmula empírica: informa sobre la relación más sencilla en que se encuentran los átomos de una sustancia.

Fórmula empírica del butano

• Fórmula molecular: aplicable sólo a sustancias moleculares, nos informa del nº de átomos que integran cada molécula.

Fórmula molecular del butano

• Fórmula estructural: indica como se encuentran distribuidos y situados los distintos átomos en una molécula o estructura iónica

C2H5

(C2H5) = C4H10

Determinación de fórmulas moleculares y empíricas

Determinación de la fórmula de un compuesto conocida su composición centesimal (Método Cannizzaro):

Para conocer una sustancia hay que: • Comprobar si es una sustancia pura• Realizar un análisis cuantitativo de los elementos que la forman• Por último, determinar la fórmula empírica.

• Se divide el % de cada elemento, por la masa molar → moles del elemento

• Los moles son proporcionales a los subíndices, del átomo correspondiente, en la fórmula empírica → se dividen por el menor. Si no todos resultan ser nº naturales, se multiplican por nº sencillos (2, 3, …)

Ejercicio 1

67.600.1

67.633.3

14

67.46

67.116

67.2667.1

12

00.20

vz

yx

Una sustancia orgánica que se supone pura ha dado la siguiente composición centesimal: 20.00% de C; 26.67% de O; 46.67% de N y 6.67% de H. Determina su fórmula empírica.

Sea CxOyNzHv la fórmula empírica

Tenemos que calcular x, y, z , v, que son proporcionales al nº de moles de los diferentes átomos

Por tanto: x=1; Y=1; Z=2; V=4 y la fórmula es CON2H4 (urea)

99.367.1

67.6;99.1

67.1

33.3

;167.1

67.1;1

67.1

67.1

67.1

vz

yx

porsDividiremo

Ejercicio 2

367.6

201

67.6

67.6

00.2000.1

8010067.6

12

80

yx

yx

molg

Latm

KKmol

LatmgM

pV

mRTM

M

mRTpVnRTpV

02.305.084.0

310082.0496.0 11

La masa de un hidrocarburo gaseoso contenido en un matraz de 500 ml a 37 0C y 0.84 atm es de 0.496 g. Si contiene 80% de carbono. Halla la fórmula empírica y la molecular.

• La fórmula empírica para un hidrocarburo es CxHy, donde:

La fórmula empírica es CH3

Fórmula molecular (CH3)n

• Calculamos la masa molecular

215

02.30

15)1312(02.30

molgmolg

n

molgnmol

gnmolgMnM empírica Fórmula molecular

(CH3)2→ CH3CH3

Ejercicio 3

Omoles

molg

gz

Hmol

molgg

yCmol

molgg

x

0222.016

)044.06.0(1

044.000.1

044.005.0

12

6.0

414:;842:;9424.2:

1022.0

022.0:;2

0222.0

044.0:;24.2

0222.0

05.0:

zyx

zyx

La aspirina es un analgésico muy conocido. Su composición, al analizar 1g de aspirina comercial, es la siguiente: 0.6 g de C; 0.044 g de H y el resto, de oxígeno. Determina su fórmula empírica y molecular (M molec = 180 u)

• Fórmula empírica CxHyOz

1º calculamos moles

• Dividimos por el menor nº

• Fórmula molecular1

)16418129(

180

)16418129(180

n

nMnM empirica

C9H8O4

C9H8O4