Guianº3_Quimica_LT_3ºMedios_Diferenciado

LICEO TAJAMAR
PROVIDENCIA
Depto de Química
GUÍA DE APRENDIZAJE N° 4, Cuarta Etapa
Nombre de la Guía de Aprendizaje: ESTEQUIOMETRÍA– TERCERA PARTE
SECTOR: Química
NIVEL: 3º Medios Plan Diferenciado
PROFESOR(A): María Cecilia Álvarez A.
UNIDAD TEMÁTICA: Estequiometria.
CONTENIDO: Composición Porcentual. Fórmulas Empíricas. Fórmulas Moleculares.
OBJETIVO DE APRENDIZAJE: Resolver ejercicios estequiométricos de Fórmulas Empíricas y
Moleculares.
e-mail DE LOS PROFESORES CON RESPONSABILIDAD EN EL NIVEL: [email protected]
Fecha máxima para la entrega de las respuestas de las alumnas: 10 días hábiles desde la
fecha en que las Guías estén a disposición de las alumnas en la plataforma virtual.
Instrucciones:
1.- Lea atentamente la guía y luego responda en grupo máximo de 4 personas la
actividad entregada al final de la guía.
2.- El grupo conformado debe pertenecer al mismo curso. Indicando nombres y
números de lista.
3.- El tiempo de análisis y desarrollo es de 60 minutos.
4.- Para responder las preguntas puede respaldarse con información adicional de fuentes
pertinentes como Internet.
COMPOSICIÓN PORCENTUAL
Es el porcentaje en masa de cada uno de los elementos presentes en un compuesto.
masa total del elemento A
masa molar del compuesto
%A=
X 100
Ejemplo: Calcular la composición porcentual Ni2(CO3)3 (carbonato de níquel III)
1) Calculamos la masa molar del compuesto
Ni
2 x 58,69 =
117,38
C
3 x 12,01 =
36,03
O
9 x 16 =
144
297,41
g/mol
2
2) Calcular el porcentaje de cada elemento.
% Ni =
117,38
x 100 = 39,47%
297,41
%C=
36,03
x 100 = 12,11%
297,41
%O=
144
x 100 = 48,42 %
297,41
Una forma de comprobar si es correcta la composición porcentual es sumar los porcentajes
de cada elemento. El total de la suma debe ser igual a 100 o un valor muy cercano. Para
nuestro ejemplo:
39,47+ 12,11+ 48,42
= 100
FÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULAR
La fórmula empírica muestra la mínima relación de números enteros de átomos presentes
en un compuesto, no es la fórmula real.
La fórmula molecular muestra el número de átomos de cada elemento que constituyen un
determinado compuesto. Es la fórmula real.
Dos compuestos pueden tener la misma fórmula empírica, pero no la molecular, excepto en
los casos de isomería muy frecuentes en Química Orgánica.
Ejemplos:
Compuesto
Fórmula
Molecular
Fórmula
Empírica
Acetileno
C2H2
CH
Benceno
C6H6
CH
Formaldehído
CH2O
CH2O
Ácido acético
C2H4O2
CH2O
Glucosa
C6H12O6
CH2O
Dióxido de
carbono
CO2
CO2
Hidrazina
N2H4
NH2
A partir de la composición porcentual de un compuesto, podemos calcular la fórmula
empírica y la molecular de dicho compuesto.
3
Ejemplo: El propileno es un hidrocarburo cuya masa molar es de 42,00 g/mol y contiene
14,3% de H y 85,7% de C. ¿Cuál es su fórmula empírica? ¿Cuál es su fórmula molecular?
PASO 1
Tomar como base 100 g del compuesto, lo cual nos permite expresar los porcentajes
como gramos.
En 100 g de propileno hay
14.3 g de H
85.7 g de C
PASO 2
Convertir los gramos a moles.
14.3 g H
(
85.7 g de C
(
1 mol de H
1,01 g H
)
1 mol de C
12,01 g C
=14,16 mol H
)
=7,14 mol C
PASO 3
Dividir cada valor obtenido en el paso 2 entre el menor de ellos. Si los números
obtenidos son enteros, usarlos como subíndices para escribir la fórmula empírica. Si
los valores no son enteros, se deben multiplicar por el entero más pequeño que de por
resultado otro entero.
H
14,16
7,14
= 1,98
C
7,14
7,14
= 1.0
Los decimales de 0,0 y 0,9 se aproximan al entero más cercano.
FÓRMULA EMPÍRICA: CH2
PASO 4
Obtener la masa molar de la fórmula empírica y dividir, la masa real proporcionada
como dato del problema entre la masa molar de la fórmula empírica. El resultado
debe ser entero o muy cercano a un entero. Este número conocido "n" (unidades de
fórmula empírica) se multiplica por los subíndices de la fórmula empírica para
obtener la fórmula molecular.
4
FÓRMULA EMPÍRICA CH2
C 1 x 12,01 = 12,.01
n=
H 2 x 1,01 = 2,02 +
14,03
42,00
= 2,99 3
14,03
FÓRMULA MOLECULAR: C3H6
Para poder obtener la fórmula molecular necesitamos calcular la empírica aun cuando el
problema no la pida.
Un sulfuro de hierro contiene 2,233 g de Fe y 1,926 g de S. Si la masa molar del compuesto
es de 208 g/mol. ¿Cuál es la fórmula molecular del compuesto?
Como en este problema los datos están expresados en gramos, se omite el primer paso y
directamente pasamos al PASO 2.
2,233 g Fe
(
1,926 g S
(
1 mol Fe
55,85 g Fe
1 mol S
32,06 g
)
= 0,0399 = 0,04mol Fe
)
= 0,06 mol S
PASO 3
Fe
0,04
=1
0,04
S
0,06
= 1,5
0,04
Las fracciones de 0,5 no se pueden redondear. El número más pequeño que multiplicado
por 1,5 da un entero y éste es 2.
A continuación se muestra una tabla con los decimales y el entero por el que se deben
multiplicar.
Fracción
decimal
Multiplicar por
0,5
2
0,3
3
0,25
4
En este caso usaremos el número 2 el cual debe multiplicarse por los cocientes de cada
elemento.
Fe 1 x 2 = 2
FÓRMULA EMPÍRICA: Fe2S3
S 1.5 x 2 = 3
5
PASO 4
Fe2S3
Fe
S
2 x 55,85 =
3 x 32,06 =
111,7
+96,18
207,88 g/mol
208g/mol
207,88 g/mol
n=
=1
Como en este caso n = 1, la fórmula empírica y la molecular son iguales.
FÓRMULA MOLECULAR: Fe2S3
RESOLVER LOS SIGUIENTES EJERCICIOS
(Sólo enviar al correo electrónico esta página con el desarrollo de cada ejercicio
solicitado)
Nombres:_______________________________________Curso:_____Nº de Lista:______
1.- Un compuesto orgánico tiene la siguiente composición centesimal: 12,78 % de C, 2,1 %
de H y 85,09 % de Br. Calcular la fórmula empírica de este compuesto.
2.- La composición centesimal de un compuesto es: 4,8 % de H ; 57,1 % de C y 38,1 % de
S. Si en 5 g del compuesto hay 1,8 · 1022 moléculas. Calcular su fórmula molecular.
3.- Determinar la fórmula molecular de un compuesto que está formado por: 85 % de Hg y
15 % de Cl .La masa molar del compuesto es de 472 g/mol.
4.- Determinar la fórmula empírica de los siguientes compuestos que tienen la composición
centesimal indicada:
a) 72,4% de Fe y 27,6% de oxígeno.
b) 75% de C y 25% de hidrógeno.
c) 21,8% de Mg, 27,9% de P y 50,3% de oxígeno.
5.- Al calentar 0,5 g de hierro pulverizado en corriente de cloro gaseoso, se obtuvieron
1,452 g de cloruro de hierro. Calcular la fórmula empírica de ese compuesto.
6.- Calcular la fórmula molecular de una sustancia en cuyo análisis se han encontrado los
siguientes datos: 7,91% de C; 21,07% de O y 71,02% de Ag. La masa molar del compuesto
es de 303,76 g/mol.
7.- Un compuesto está formado por 71,00 g de cloro y 80,00 g de oxígeno. Hallar su
composición centesimal y su fórmula empírica.
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Para resolver esta actividad utilice los datos de la siguiente página.
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PESOS ATÓMICOS DE LOS ELEMENTOS (g/mol)
C
12
H
1
Br
79,9
S
32
Hg
Cl
200,59 35,5
Fe
55,85
Mg
24
P
31
Ag
107,9