Respuesta:
a) FM = N2O4 Mm = 92 g/mol
b) FM = C₆H₁₀S₂O
c) la fórmula molecular de la cafeína es C8H10N4O2
d) FE = C5H8O4NNa
Explicación:
a) Un compuesto de oxígeno (O) y nitrógeno (N) tiene la composición de 1.52 g de N y 3.47 g de O. Se sabe que la masa molecular de este compuesto está entre 90 y 95 g. Determine la fórmula molecular y la masa molecular del compuesto.
1. calcular moles
nN: 1.52 g / 14 g/mol = 0.108 mol
nO: 3.47 g / 16 g/mol = 0.216 mol
2. dividir entre el menor de los resultados
N: 0.108 mol / 0.108 mol = 1
O: 0.216 mol / 0.108 mol = 2
3. FE: NO2
4. calcular Mm de la FE
N: 1 x 14 = 14 g/mol
O: 2 x 16 g/mol = 32 g/mol
Mm = 46 g/mol
5. se multiplica ma Mm FE por 2 entonces:
Mm NO2 = 46 g/mol x 2 = 92 g/mol
6. La FM se multiplica por 2 quedando: (NO2)2 = N2O4
b) La alicina es un compuesto que le da el olor al ajo. Se analizó dicho compuesto y se obtuvieron las siguientes composiciones porcentuales en masa, C: 44.4%; H: 6.21%; S: 39.5%; O: 9.86%. Calcule su fórmula empírica. Sabiendo que su masa molecular es aproximadamente 162 g, ¿cuál es su fórmula molecular?
1. calcular moles de cada elemento:
nC: 44.4 g/ 12 g/mol = 3.7 mol
nH: 6.21 g / 1 g/mol = 6.21 mol
nS: 39.5 g/ 32 g/mol = 1.23 mol
nO: 9.86 g/ 16 g/mol = 0.616 mol
2. dividir cada elemento entre el menor de los resultados
C: 3.7 mol / 0.616 mol = 6
H: 6.21 mol / 0.616 mol = 10
S: 1.23 mol / 0.616 mol = 2
O: 0.616 mol / 0.616 mol = 1
3. FE: C₆H₁₀S₂O
4. calcular Mm de la FE
C: 6 x 12 = 72 g/mol
H: 10 x 1 = 10 g/mol
S: 2 x 32 = 64 g/mol
O: 1 x 16 = 16 g/mol
Mm =162 g/mol
5. calcular n
donde n = (Mm del compuesto/ Mm FE )
n = 162 g/mol / 162 g/mol
n = 1
6. FM = (C₆H₁₀S₂O)₁ = C₆H₁₀S₂O
c) La masa molar de la cafeína es de 194.19 g. ¿Cuál es la fórmula molecular de la cafeína C4H5N2O o C8H10N4O2?
Calcular Mm de cada Fórmula molecular
1. C4H5N2O
C: 4 x 12 = 48 g/mol
H: 5 x 1 = 5 g/mol
N: 2 x 14 = 28 g/mol
O: 1 x 16 = 16 g/mol
Mm = 97 g/mol
2. C8H10N4O2
C: 8 x 12 = 96 g/mol
H: 10 x 1 = 10 g/mol
N: 4 x 14 = 56 g/mol
O: 2 x 16 = 32 g/mol
Mm = 194 g/mol
d) En ciertas ocasiones se sospecha que el glutamato monosódico (MSG) es la causa del “síndrome del restaurante chino”, debido a que este saborizante de la comida puede provocar dolores de cabeza y de pecho. El MSG tiene la siguiente composición en masa: 35.51% de C, 4.77% de H, 37.85% de O, 8.29% de N y 13.60% de Na. ¿Cuál es su fórmula molecular si su masa molecular es de 169 g?
1. calcular moles de cada elemento:
n C: 35.51 g/ 12 g/mol = 2.959 mol
n H: 4.77 g / 1 g/mol = 4.77 mol
n O: 37.85g/ 32 g/mol = 2.365 mol
nN: 8.29 g/ 14 g/mol = 0.592 mol
n Na: 13.60 g/ 23 g/mol = 0.591
2. dividir cada elemento entre el menor de los resultados
C: 2.959 mol / 0.591 mol = 5
H: 4.77 mol / 0.591 mol = 8
O: 2.365 mol / 0.591 mol = 4
N: 0.592 mol / 0.591 mol = 1
Na: 0.591 mol / 0.591 mol = 1
3. F.E.: C5H8O4NNa
4. calcular Mm de la FE
C: 5 x 12 = 60 g/mol
H: 8 x 1 = 8 g/mol
O: 4 x 16 = 64 g/mol
N: 1 x 14 = 14 g/mol
Na: 1 x 23 = 23 g/mol
Mm = 169 g/mol
5. calcular n
n = FM / FE
n = 169 g/mol
169 g/mol
n = 1
6. F.M.:
3. FE: (C5H8O4NNa)1 = C5H8O4NNa