Page 117 - Quimica - Undécima Edición

3.5 Composición porcentual de los compuestos 87

elemento es el factor de conversión que se necesita. n representa el número de moles de cada
elemento, por lo tanto
1 mol C
n C 5 40.92 g C 3 5 3.407 mol C
12.01 g C
1 mol H
n H 5 4.58 g H 3 5 4.54 mol H
1.008 g H
1 mol O
n O 5 54.50 g O 3 5 3.406 mol O
16.00 g O
De este modo llegamos a la fórmula C 3.407 H 4.54 O 3.406 , que indica la identidad y la relación de
moles de los átomos presentes. Sin embargo, las fórmulas químicas se escriben con números La fórmula molecular del ácido
enteros. Intente convertirlos en números enteros dividiéndolos todos entre el subíndice más ascórbico es C 6 H 8 O 6 .
pequeño (3.406):
3.407 4.54 3.406
C: < 1 H: 5 1.33 O: 5 1
3.406 3.406 3.406
donde el signo < signifi ca “aproximadamente igual a”. Esto da CH 1.33 O como la fórmula
del ácido ascórbico. Después, es necesario convertir 1.33, el subíndice de H, en un entero.
Lo anterior se puede realizar mediante un procedimiento de prueba y error:
1.33 3 1 5 1.33
1.33 3 2 5 2.66
1.33 3 3 5 3.99 < 4
Debido a que 1.33 3 3 da un entero (4), debemos multiplicar todos los subíndices por 3 y
obtenemos C 3 H 4 O 3 como la fórmula empírica del ácido ascórbico.

Verifi cación ¿Se redujeron los subíndices en C 3 H 4 O 3 a los números enteros más pequeños? Problemas similares: 3.49, 3.50.
Ejercicio de práctica Determine la fórmula empírica de un compuesto que tiene la
siguiente composición porcentual en masa: K: 24.75%; Mn: 34.77%; O: 40.51%.

Con frecuencia, los químicos desean conocer la masa real de un elemento presente
en cierta masa de un compuesto. Por ejemplo, en la industria minera este dato proporcio-
nará información sobre la calidad del mineral. Debido a que se puede calcular con facili-
dad la composición porcentual en masa de los elementos en una sustancia, es posible
resolver el problema de manera directa.

Ejemplo 3.10
La calcopirita (CuFeS 2 ) es un mineral importante de cobre. Calcule el número de kilogramos
3
de Cu en 3.71 3 10 kg de calcopirita.
Estrategia La calcopirita está compuesta por Cu, Fe y S. La masa que corresponde al Cu
se basa en su porcentaje en masa en el compuesto. ¿Cómo calculamos el porcentaje en masa
de un elemento?
Solución Las masas molares de Cu y CuFeS 2 son 63.55 g y 183.5 g, respectivamente. La
composición porcentual en masa del Cu es Calcopirita.
masa molar de Cu
%Cu 5 3 100%
masa molar de CuFeS 2
63.55 g
5 3 100% 5 34.63%
183.5 g
3
Para calcular la masa de Cu en una muestra de 3.71 3 10 kg de CuFeS 2 , es necesario con-
vertir el porcentaje a una fracción (es decir, convertir 34.63% a 34.63/100 o 0.3463) y escribir
3
3
masa de Cu en CuFeS 2 5 0.3463 3 (3.71 3 10 kg) 5 1.28 3 10 kg
(continúa)