¿De a cómo nos toca?

COMPOSICIÓN PORCENTUAL Y MOLAR

La fórmula de un compuesto indica el número de átomos de cada elemento presente en una unidad del compuesto. A partir de la fórmula del compuesto es posible calcular el porcentaje que cada elemento proporciona a la masa total del compuesto, así poder determinar la pureza del mismo.

La composición porcentual en masa es el porcentaje en masa de cada elemento en un compuesto. La composición porcentual se obtiene al dividir la masa de cada uno de los elementos en 1 mol del compuesto entre la masa molar del compuesto y multiplicándolo por 100%.

Composición porcentual de un elemento =


Por ejemplo, en 1 mol de peróxido de hidrógeno (H2O2) hay 2 moles de átomos de H y 2 moles de átomos de O. La masa molar de H2O2 es 34.02g, de H es 1.008g y de O es 16g. La composición porcentual de H2O2 se calcula de la siguiente forma:



La suma de los porcentajes es 99.99%. La poca diferencia al 100% es debido al redondeo de las masas molares de los dos elementos.

Ejemplo:

El ácido fosfórico (H3PO4) se usa en los detergentes, fertilizantes, bebidas gaseosas para dar más sabor, etc. Calcule la composición porcentual en masa de H, P y O en este compuesto.

Solución:

La masa molar de H3PO4 es 97.99g/mol. Entonces, la masa de cada elemento es:





La suma de los porcentajes es 100.01%. Como ya se mencionó antes, la diferencia al 100% es por el redondeo de los elementos

Resuelve los siguientes ejercicios y envia tus respuestas

1.- Calcule la composición centesimal de los siguientes compuestos:

(a) MgO

(b) Fe2O3

(c) Na2SO4

(d) (NH4)2CO3

2.- Se tienen muestras de 100 gramos de cada uno de los siguientes compuestos:

Li2O, CaO, CrO3, As4O10, U3O8.

¿Cuál de ellas contiene
Respuesta

a) el mayor peso de oxígeno?

b) el menor peso de oxígeno?

c) el mayor número total de átomos?

d) el menor número de átomos?



align="justify">DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS MÍNIMAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS.
Fórmula química.

En el lenguaje de la Química, toda sustancia pura conocida, ya sea un elemento o un compuesto, tiene su nombre y su fórmula individual. Asimismo, cada fórmula química tiene tres significados o interpretaciones: un significado cualitativo, uno cuantitativo microscópico y uno cuantitativo macroscópico.

􀁸 Cualitativo, una fórmula expresa una sustancia; por ejemplo, H2O representa al agua; NaCl representa a la sal de mesa, etcétera.

􀁸 Cuantitativo microscópico, una fórmula molecular indica el número de átomos presentes en una molécula. Así la fórmula de la nicotina, C10H14N2 nos indica que en esta molécula existen 10 átomos de carbono, 14 de hidrógeno y dos de nitrógeno.

Asimismo, la fórmula mínima nos indica la composición de una unidad fórmula; por ejemplo, la unidad fórmula del sulfato de potasio, K2SO4 , nos indica que en ese compuesto por cada dos átomos de potasio hay uno de azufre y cuatro de oxígeno.

La fórmula empírica indica que la relación de átomos de K:S:O es de 2:1:4.

􀁸 Cualitativo macroscópico, La fórmula nos indica las relaciones de moles de átomos. Es decir, una fórmula molecular indica el número de moles de átomos de cada elemento presente en un mol de moléculas del compuesto; por ejemplo, la fórmula de la nicotina indica que un mol de moléculas de nicotina posee 10 moles de átomos de carbono, 14 moles de átomos de hidrógeno y dos moles de átomos de nitrógeno.

En el caso de K2SO4, la fórmula empírica nos indica que un mol de unidades fórmula consta de dos moles de átomos de potasio, un mol de átomos de azufre y cuatro moles de átomos de oxígeno.
Por tanto, la fórmula de una sustancia expresa el tipo y número de átomos que están químicamente combinados en una unidad de dicha sustancia. Hay diversos tipos de fórmulas, entre ellas están:

Una fórmula empírica expresa la relación más simple de números enteros entre los átomos en un compuesto, en tanto la fórmula molecular expresa el número real de átomos de una molécula, esto es, en la unidad más pequeña del compuesto.

Cálculo de fórmulas a partir de datos experimentales

La fórmula de un compuesto permite calcular muchos datos cuantitativos tales como la masa molecular, la masa molar y la composición porcentual.

¿Te has preguntado alguna vez cómo fue posible saber que la fórmula del agua es H2O?.

¿Por qué el agua “normal” tiene como fórmula H2O y el agua “oxigenada” tiene la fórmula H2O2?.

Para llegar a proponer la fórmula de cualquier compuesto es necesario realizar experimentos que consisten en determinar los elementos que forman los compuestos, el porcentaje en peso de los elementos constitutivos del compuesto; la masa relativa de cada elemento presente.

Existen muchos métodos para obtener experimentalmente el porcentaje en peso de los diversos elementos de un compuesto; entre éstos están los análisis por precipitación y por combustión.


Fórmula mínima (empírica)

Cuando se tiene el análisis de un compuesto, el cual fue obtenido de alguna forma y siguiendo una serie de pasos, se logra obtener la fórmula del compuesto, a la cual se le denomina fórmula mínima. Para llegar a tal se dan los siguientes pasos.

1. Tener los elementos expresados en tanto por ciento.
2. Calcular la masa (grs.) de los elementos.
3. Obtener el número de moles de cada uno de los elementos.
4. Obtener el número de átomos de cada uno de los elementos, para lo cual se debe dividir cada número resultante del paso anterior (c) entre el más pequeño.
5. Expresar la fórmula mínima, colocando primero los metales, posteriormente los no metales y por último el oxígeno.

ejemplo:


En caso de que la relación no sea de números enteros, se multiplica por un número pequeño (2, 3, 4) para transformarla en números enteros. En nuestro caso, será 2.

* Expresar la fórmula mínima

Se obtiene la fórmula mínima de

N2O5 (Pentóxido de nitrógeno o anhídrido nítrico)