Fórmula más simple de composición porcentual

Este es un trabajo problema de química de ejemplo para calcular el fórmula más simple de la composición porcentual.

Vitamina C contiene tres elementos: carbono, hidrógeno y oxígeno. El análisis de la vitamina C pura indica que los elementos están presentes en los siguientes porcentajes de masa:

• C = 40.9
• H = 4.58
• O = 54.5

Use los datos para determinar la fórmula más simple para la vitamina C.

Queremos encontrar el número de moles de cada elemento para determinar las proporciones de los elementos y la fórmula. Para facilitar el cálculo (es decir, dejar que los porcentajes se conviertan directamente en gramos), supongamos que tenemos 100 g de vitamina C. Si te dan porcentajes de masa, siempre trabajar con una muestra hipotética de 100 gramos. En una muestra de 100 gramos, hay 40.9 g de C, 4.58 g de H y 54.5 g de O. Ahora, busque las masas atómicas para los elementos del Tabla periódica. Se encuentra que las masas atómicas son:

• H es 1.01
• C es 12.01
• O es 16.00

los masas atómicas proporcionar una factor de conversión de moles por gramo. Usando el factor de conversión, podemos calcular los moles de cada elemento:

• moles C = 40.9 g C x 1 mol C / 12.01 g C = 3.41 mol C
• moles H = 4,58 g de H x 1 mol de H / 1,01 g de H = 4,53 mol de H
• moles O = 54.5 g O x 1 mol O / 16.00 g O = 3.41 mol O

El número de moles de cada elemento está en la misma proporción que el número de átomos C, H y O en la vitamina C. Para encontrar la razón de números enteros más simple, divida cada número por el número más pequeño de moles:

• C: 3.41 / 3.41 = 1.00
• H: 4,53 / 3,41 = 1,33
• O: 3,41 / 3,41 = 1,00

Las proporciones indican que por cada carbono átomo Hay un átomo de oxígeno. Además, hay 1,33 = 4/3 átomos de hidrógeno. (Nota: ¡convertir el decimal a fracción es una cuestión de práctica! Usted sabe que los elementos deben estar presentes en proporciones de números enteros, así que busque fracciones comunes y familiarícese con equivalentes decimales para fracciones para que pueda reconocerlas.) Otra forma de expresar la relación atómica es escribirla como 1 C: 4/3 H: 1 O. Multiplique por tres para obtener la relación de números enteros más pequeña, que es 3 C: 4 H: 3 O. Por lo tanto, la fórmula más simple de vitamina C es C₃H₄O₃.

C₃H₄O₃

Este es otro problema de química de ejemplo trabajado para calcular la fórmula más simple a partir de composición porcentual.

La casiterita mineral es un compuesto de estaño y oxígeno. El análisis químico de la casiterita muestra que los porcentajes de masa de estaño y oxígeno son 78.8 y 21.2, respectivamente. Determine la fórmula de este compuesto.

Queremos encontrar el número de moles de cada elemento para determinar las proporciones de los elementos y la fórmula. Para facilitar el cálculo (es decir, dejar que los porcentajes se conviertan directamente a gramos), supongamos que tenemos 100 g de casiterita. En una muestra de 100 gramos, hay 78.8 g de Sn y 21.2 g de O. Ahora, busque las masas atómicas para los elementos del Tabla periódica. Se encuentra que las masas atómicas son:

• Sn es 118.7
• O es 16.00

Las masas atómicas proporcionan un factor de conversión de moles por gramo. Usando el factor de conversión, podemos calcular los moles de cada elemento:

• moles Sn = 78.8 g Sn x 1 mol Sn / 118.7 g Sn = 0.664 mol Sn
• moles O = 21.2 g O x 1 mol O / 16.00 g O = 1.33 mol O

El número de moles de cada elemento está en la misma proporción que el número de átomos Sn y O en casiterita. Para encontrar la razón de números enteros más simple, divida cada número por el número más pequeño de moles:

• Sn: 0.664 / 0.664 = 1.00
• O: 1,33 / 0,664 = 2,00

Las proporciones indican que hay un átomo de estaño por cada dos átomos de oxígeno. Por lo tanto, la fórmula más simple de casiterita es SnO2.

SnO2