Page 116 - Quimica - Undécima Edición

86 CAPÍTULO 3 Relaciones de masa en las reacciones químicas

utilizado para el cálculo la fórmula empírica HO, habríamos obtenido los mismos porcen-
tajes. Esto es porque tanto la fórmula molecular como la fórmula empírica nos dicen la
composición porcentual en masa del compuesto.

Ejemplo 3.8
El ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) es un líquido incoloro y viscoso que se utiliza en detergentes,
fertilizantes, dentífricos y en bebidas gaseosas para “resaltar” el sabor. Calcule la composi-
ción porcentual en masa de H, P y O en este compuesto.
Estrategia Recuerde el procedimiento para calcular un porcentaje. Suponga que se tiene
1 mol de H 3 PO 4 . El porcentaje en masa de cada elemento (H, P y O) se obtiene al dividir la
masa molar combinada de los átomos del elemento en 1 mol de H 3 PO 4 entre la masa molar
del compuesto, y después multiplicar por 100%.
H 3 PO 4
Solución La masa molar del H 3 PO 4 es 97.99 g. Por lo tanto, el porcentaje en masa de cada
uno de los elementos en el H 3 PO 4 es

3(1.008 g) H
%H 5 3 100% 5 3.086%
97.99 g H 3 PO 4
30.97 g P
%P 5 3 100% 5 31.61%
97.99 g H 3 PO 4
4(16.00 g) O
%O 5 3 100% 5 65.31%
97.99 g H 3 PO 4

Verifi cación ¿Los porcentajes suman 100%? La suma de los porcentajes (3.086% 1
31.61% 1 65.31%) es igual a 100.01%. La pequeña diferencia con respecto de 100% se
Problema similar: 3.40. debe a la forma en que se redondeó.
Ejercicio de práctica Calcule la composición porcentual en masa de cada uno de los
elementos del ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ).

Porcentaje El procedimiento del ejemplo anterior puede invertirse si es necesario. Si conocemos
de masa
la composición porcentual en masa de un compuesto podemos determinar su fórmula
Convertir a gramos empírica (fi gura 3.5). Debido a que se tienen porcentajes y la suma de todos ellos cons-
y dividir entre la
tituye 100%, conviene suponer que se empezó con 100 g del compuesto, como se mues-
masa molar
tra en el ejemplo 3.9.
Moles de cada
elemento
Dividir entre el número Ejemplo 3.9
de moles más pequeño
El ácido ascórbico (vitamina C) cura el escorbuto. Está formado por 40.92% de carbono (C),
4.58% de hidrógeno (H) y 54.50% de oxígeno (O) en masa. Determine su fórmula empírica.
Proporciones de
moles de los elementos
Estrategia En una fórmula química los subíndices representan la relación del número de
moles de cada elemento que se combina para formar un mol del compuesto. ¿Cómo
Cambiar a podemos convertir la masa porcentual en moles? Si suponemos una muestra de exactamente
subíndices enteros
100 g del compuesto, ¿podremos conocer la masa de cada elemento en el compuesto?
¿Cómo convertimos los gramos en moles?
Fórmula
empírica
Solución Si tenemos 100 g de ácido ascórbico, entonces cada porcentaje se puede convertir
directamente a gramos. Por lo tanto, en esta muestra habrá 40.92 g de C, 4.58 g de H y
Figura 3.5 Procedimiento para 54.50 g de O. Debido a que los subíndices en la fórmula representan una relación de moles,
calcular la fórmula empírica de un
compuesto a partir de su es necesario convertir los gramos de cada elemento en moles. La masa molar de cada
composición porcentual.