3 QUIMICA Schaum

3.25. Los poliésteres insaturados producidos con ácido maleico (C 4 H 4 O 4 ) y etilenglicol (C 2 H 6 O 2 ) se usan mucho
(con estireno y fibra de vidrio) para fabricar estructuras de plástico reforzado. Una porción de 5.00 g de un lote
de poliéster se disolvió y se trató con 0.00420 mol de hidróxido de sodio (NaOH), cantidad exacta para neutralizar
todos los “grupos ácido terminales” presentes. Como en cada molécula hay dos grupos ácido terminales,
¿cuál es la masa molar promedio del poliéster?
PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 37
2 × moles de poliéster = moles de NaOH
Moles de poliéster = 0.00420/2 = 0.00210 mol de poliéster
M = masa molar = 5.00 g/0.00210 mol = 2 380 g/mol
FÓRMULA A PARTIR DE MASA MOLECULAR CON NÚCLIDOS ESPECÍFICOS
3.26. Se preparó un compuesto orgánico que contenía cuando menos uno y no más de dos átomos de azufre por
molécula. El compuesto no tenía nitrógeno, pero pudo haber tenido oxígeno. La masa molecular determinada
por espectrometrometría de masas de la especie con el núclido predominante fue 110.020. a) ¿Cuáles son las
fórmulas moleculares admisibles, que concuerdan con el número de masa 110 y con las características de la
composición elemental? b) ¿Cuál es la fórmula molecular del compuesto?
a) El esqueleto menos el hidrógeno presente en la molécula debe estar formado por los elementos C, O y S. La cantidad
de esqueletos posibles se puede reducir con las siguientes consideraciones: i) La cantidad máxima de átomos de carbono
es 6, porque el número de masa de 7 carbonos más 1 azufre sería 116, demasiado pesado para apegarse al problema.
ii) La cantidad máxima de átomos de hidrógeno es 2n(C) + 2 = 14, por las reglas de la composición molecular
de las sustancias orgánicas. iii) El esqueleto (C, O, S) debe aportar entre 96 y 110 u al número de masa. Ahora
bastará una lista bastante corta, la de la tabla 3-4.
Tabla 3-4
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
Esqueleto
(C, O, S)
Número de
masa del
esqueleto 110 (2) n(H, máx)
Fórmula
molecular
Masa molecular
con núclidos
específicos
CO 4 S 108 2 4 CO 4 SH 2 109.967
CO 2 S 2 108 2 4 CO 2 S 2 H 2 109.949
C 2 O 3 S 104 6 6 C 2 O 3 SH 6 110.004
C 2 OS 2 104 6 6 C 2 OS 2 H 6 109.986
C 3 O 2 S 100 10 8
C 3 OS 2 100 10 8
C 4 OS 96 14 10
C 5 OS 108 2 12 C 5 OSH 2 109.983
C 6 S 104 6 14 C 6 SH 6 110.019
b) De las seis fórmulas que están de acuerdo con el número de masa conocido, sólo C 6 SH 6 concuerda con la masa molecular
precisa.
PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS
CÁLCULO DE FÓRMULAS
3.27. ¿Cuáles son las fórmulas empíricas de los cloruros de vanadio que contienen 58.0%, 67.8% y 73.6% de cloro?