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Análisis químico
2.5.5 Determinación de la fórmula
de un compuesto
Vamos a ilustrar cómo se determinan las fórmulas empírica y molecular
de un compuesto dado, a través de los siguientes ejemplos de aplicación.
EJEMPLOS
Del análisis elemental cuantitativo de 0,2 g de una , 0 1067
5
sustancia orgánica se obtienen 0,2934 g de CO y O , 02 100 ,%5 53 4
2
0,12 g de H O cuando dicha muestra se quema com-
2
pletamente. Utilizando esta información determi- En otras palabras, en 100 g del compuesto hay 40
naremos la fórmula empírica de dicho compuesto: g de C, 6,6 g de H y 53,4 g de O.
n En primer término, calculamos cuántos gramos de n A continuación, calculamos el cociente atómico,
C, H y O están presentes en las cantidades de CO es decir, el número de moles de átomos de cada
2
y H O obtenidas: elemento contenidos en el respectivo porcentaje.
2
— Gramos de carbono: Para ello dividimos el correspondiente porcentaje
Si un mol de CO pesa 44 g, de los cuales, 12 entre el peso atómico del elemento:
2
g corresponden al C, en 0,2934 de CO habrá: C 5 40/12 5 3,3 moles de átomos
2
,
12 0 2934 5 008, gdeC H 5 6,6/1 5 6,6 moles de átomos
44 O 5 53,4/16 5 3,3 moles de átomos
estos son los g de C que provienen de la mues- Para obtener la cantidad absoluta de moles de áto-
tra. mos de cada elemento, dividimos las cantidades
— Gramos de hidrógeno: obtenidas entre el valor más pequeño de éstas, es
decir, 3,3. De este modo:
Si un mol de H O pesa 18 g, de los cuales 2 g
2
son de H, en 0,12 de H O habrá: 3,3 moles de átomos de C/3,3 5 1 mol de átomo
2
de C
20 12 5 0 0133, gdeH 6,6 moles de átomos de H/3,3 5 2 moles de átomos
,
18 de H
estos son los g de H que provienen de la mues- 3,3 moles de átomos de O/3,3 5 1 mol de átomo
tra. de O
— Gramos de oxígeno: Esto indica que, por cada dos átomos de C hay un
Si 0,2 g del compuesto contienen 0,08 g de C y átomo de H y de O, respectivamente.
0,0133 g de H, el peso restante corresponderá a n Con esta información deducimos que la fórmula
los gramos de oxígeno: empírica del compuesto es CH O. Dado que los
2
0,2 g muestra 2 (0,08 g de C 1 0,0133 g de H) pesos atómicos de C, H y O son respectivamente
5 0,1067 g de O 12, 1 y 16, obtenemos que el peso de la fórmula
n Con base en la cantidad presente de cada elemento, mínima es 30 g.
en una cantidad dada del compuesto (0,2 g), cal- n Para calcular la fórmula molecular es necesa-
culamos el porcentaje en peso que cada elemento rio saber cuánto pesa un mol de la sustancia.
representa, es decir, la composición centesimal del Supongamos que, a través de análisis espectroscó-
compuesto: picos obtenemos un valor de 180 g. Esto significa
, 008 que la fórmula molecular es un múltiplo de la
C 100 %5 40 fórmula empírica. Dado que el peso según esta
5
, 02 fórmula es 30 g, sabemos entonces que el peso
, 0 0133
H 100 , % molecular derivado de la fórmula molecular es seis
66
, 02 veces más alto. En conclusión, la fórmula molecu-
lar de compuesto es C H O .
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24 © Santillana
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