3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 31
redondean en este momento, resultaría en una relación de 1:3 y la fórmula sería UO 3 . Aunque la fórmula es parecida (considere
U 3 O 9 ), no es correcta. Además, si los números en la relación 1:2.67 se hubieran multiplicado por 2 para llegar a
2:5.34, y esos números se hubieran redondeado a 2:5 (U 2 O 5 ), también se hubiera llegado a una fórmula incorrecta.
3.5. Se sometió a combustión una muestra de 1.367 g de un compuesto orgánico en una corriente de oxígeno seco
y se obtuvieron 3.002 g de CO 2 y 1.640 g de H 2 O. Si el compuesto original sólo contenía carbono, hidrógeno
y oxígeno, ¿cuál es su fórmula empírica?
Como la relación de una fórmula química es una relación de números enteros pequeños de los moles de los elementos,
el primer paso de la solución consiste en determinar la cantidad de gramos de cada elemento. En este paso se debe
aislar el elemento que se desea del compuesto producido por la combustión, y logra al multiplicar por la fracción del compuesto
que forma el elemento.
n(C)
1 mol C
1 mol CO 2
(3.002 g CO 2 )
12.01 g C
44.01 g CO 2
(3.002 g CO 2 ) 0.819 g C
n(H)
2 mol H
1 mol H 2 O (1.640 g H 2(1.008 g H)
2O)
18.02 g H 2 O (1.640 g H 2O) 0.184 g H
La cantidad de oxígeno en el compuesto orgánico se obtiene con una simple resta de la masa de la muestra menos el carbono
y el hidrógeno: 1.367 − 0.819 − 0.184 = 0.364 g de O.
Como las cantidades de moles son necesarias para escribir la fórmula química, se deben realizar las conversiones de
gramos a moles.
0.819 g C
0.0682 mol C
12.01 g C/mol C
1.835 g H
0.1820 mol H
1.008 g H/mol H
0.364 g O
0.0228 mol O
16.00 g O/mol O
Al dividir cada resultado entre el valor más pequeño, 0.0228, se obtiene la relación 3:8:1 y la fórmula química es C 3 H 8 O.
PROBLEMAS DE COMPOSICIÓN
3.6. Una cinta de cobre que pesa 3.178 g se calienta fuertemente en una corriente de oxígeno, hasta que toda ella
se convierte en 3.978 g del compuesto negro de cobre y oxígeno. ¿Cuál es la composición porcentual de cobre
y oxígeno en este compuesto?
Peso total del óxido negro 3.978 g
Peso de cobre en el óxido 3.178 g
Peso de oxígeno en el óxido 0.800 g
Fracción de cobre
peso de cobre en el óxido
peso total del óxido
3.178 g 0.799 79.9% Cu
3.978 g
peso de oxígeno en el óxido
Fracción de oxígeno 0.800 g 0.201 20.1% O
peso total del óxido 3.978 g
Observe que el total de los dos porcentajes es 100%, lo cual es una verificación de los cálculos.
3.7. a) Determine los porcentajes de hierro en FeCO 3 , Fe 2 O 3 y Fe 3 O 4 . b) ¿Cuántos kilogramos de hierro se podrían
obtener a partir de 2.000 kg de Fe 2 O 3 ?