DETERMINACIÓN FÓRMULA EMPÍRICA MOLECULAR

APRENDIZAJE BASADO EN PROYECTOS

EJERCICIOS DE DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICA Y MOLECULAR, PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO Y QUÍMICA DE 2º DE BACHILLERATO, RESUELTOS A TRAVÉS DE VÍDEOS EXPLICATIVOS:

El contenido se enmarca dentro del tema de estructura de la materia y forma parte del proceso de determinación de sustancias, de tanta importancia en Química. La base teórica tiene que ver con la Ley de las proporciones definidas, con la Ley de Lavoisier e incluso con la Teoría Atómica de Dalton, entre otras. Debemos intentar sentirnos un poco del C.S.I., determinando sustancias, sólo que como lo hacían hace siglos, antes del invento del espectrómetro de masas último modelo, presente en los laboratorios de la policía científica.

ASPECTOS FORMALES PARA DOCENTES, ACTUALIZADOS A LA L.O.M.L.O.E. AL FINAL DEL ARTÍCULO, PARA NO INTERFERIR CON LO QUE TIENE INTERÉS PARA EL APRENDIZAJE DE LOS ALUMNOS.

Antes, para conocer la fórmula de un compuesto tenían que someterlo a varias reacciones y pesar los productos, tal y como hacemos en algunos de estos ejercicios. Todo ello, conociendo los conceptos de mol, composición centesimal, densidad, masa molecular, ecuación de los gases ideales… y algunas estrategias matemáticas. La importancia de este contenido radica en poner todas estas cosas de química básica en marcha conjuntamente.

Al finalizar todos los ejercicios, solicitarle al profesor la pegatina que acredita al alumno como agente del C.S.I., del siglo pasado.

El material que se propone, puede ser utilizado como CLASE INVERTIDA (FLIPPED CLASSROOM).

EJERCICIO F1BE2075 A, de determinación de la COMPOSICIÓN CENTESIMAL de compuesto conocido:

Hallar la composición centesimal del ácido sulfúrico (H₂SO₄).

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(H)=1; M_a(S)=32 ; Ma(O)=16

VÍDEO CON LA RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO: https://youtu.be/8qfK1AkaMH4

EJERCICIO FQ1BE2469:

Hallar la composición centesimal del hidróxido de calcio.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(H)=1; M_a(Ca)=40 ; Ma(O)=16

EJERCICIO FQ1BE2470:

Disponemos de un compuesto que tiene un composición centesimal del 43,24 de oxígeno, 2,71 de hidrógeno y el resto de calcio. Hallar su fórmula empírica.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(H)=1; M_a(Ca)=40 ; Ma(O)=16

EJERCICIO F1BE2075 B, de determinación de FÓRMULA EMPÍRICA:

Disponemos de un compuesto con una composición centesimal del 2,04% de hidrógeno, 32,65% de azufre y el resto de oxígeno. Identificar el compuesto, hallando su fórmula empírica.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(H)=1; M_a(S)=32 ; Ma(O)=16

VÍDEO CON LA RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO: https://youtu.be/eQE5UWbFImg

EJERCICIO FQ1BE266, de determinación de FÓRMULA EMPÍRICA:

Calcular la fórmula empírica de un compuesto orgánico cuya composición centesimal es la siguiente: 52,2 % de C, 13% de H y 34,8 % de O.

DATOS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

VÍDEO CON LA RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO: https://youtu.be/HJOHr_o08hQ

EJERCICIO FQ1BE2074:

Por la combustión de 1 gramo de determinado alcohol, se obtuvieron 2,38 g de dióxido de carbono y 1,22 g de agua. Sabiendo que su masa molecular es de 74 u.m.a., determinar su fórmula molecular.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; O=16

VÍDEO CON LA RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO: https://youtu.be/7fI9KOxH4vA

EJERCICIO FQ1BE2471:

Disponemos de un compuesto que tiene un 83,72% de carbono y el resto de hidrógeno.

a.- Hallar su fórmula empírica.

b.- Si sabemos que su masa molecular es de 86 u.m.a., hallar su fórmula molecular

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1

EJERCICIO Q2BE1655:

Hallar la fórmula molecular de un hidrocarburo gaseoso sabiendo que el porcentaje de hidrógeno es de 14,28 % y teniendo en cuenta que su densidad en condiciones normales es de 2,5 kg/m³.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; R (Constante de los gases) = 0,082 at·L/(mol·K)

VÍDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/mVgxMtZI4rg

Una vez visualizado este contenido, realizar los siguientes ejercicios, o intentar hacerlos, porque casi seguro que alguno cae en examen, igual o parecido:

EJERCICIO Q2BE1656:

La composición centesimal de un compuesto orgánico es: 7,8% de H, 37,2% de C y 55% de Cl. Determinar sus fórmulas empírica y molecular sabiendo que a 27º C y 0,93 atmósferas, 2,8 gramos de este compuesto ocupan un volumen de 1,15 l.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; Cl=35,5; R (Constante de los gases) = 0,082 atM·L/(mol·K)

SOLUCIÓN: C₂H₅Cl

EJERCICIO Q2BE1657:

Hallar la fórmula molecular de un compuesto orgánico de Masa Molecular 129 g/mol, cuya fórmula empírica es C₂H₅N.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; N=14

SOLUCIÓN: C₆H₁₅N₃

EJERCICIO Q2BE1658:

Cuando se queman 6,25 g de un hidrocarburo se obtienen 11,3 g H₂O y 18,3 de CO₂. Determinar su fórmula empírica. Si sabemos que su densidad en condiciones normales es 1,34 g/l, determinar su fórmula molecular.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; R (Constante de los gases) = 0,082 at·L/(mol·K)

SOLUCIONES: CH₃, C₂H₆

EJERCICIO Q2BE1659:

1,65 g de un compuesto orgánico que tiene sólamente C, H y O, a 250ºC y 750 mm de Hg ocupa en estado gaseoso 625 ml. Su composición centesimal es la siguiente: 8,7 % de H y 63,1 % de C. Hallar su forma molecular.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; O=16

R (Constante de los gases) = 0,082 at·L/(mol·K)

SOLUCIÓN: C₆H₁₀O₂

EJERCICIO FQ1BE2078:

Determinar la fórmula molecular de un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, si su masa molecular es 60,05 u.m.a y su composición centesimal es H: 6,6 %; C: 20 %; O: 26,6% y N: 46,8 %.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; O=16; N=14

¿Cuál sería su fórmula molecular si su masa molecular fuera 120,1 u.m.a.?

SOLUCIONES: CH₄N₂O; C₂H₈N₄O₂

EJERCICIO FQ1BE2805:

Determinar la fórmula molecular de un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, si dos moléculas tienen una masa de 2,00 ·10^-22 g y su composición centesimal es H: 6,6 %; C: 20 %; O: 26,6% y N: 46,8 %.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; O=16; N=14.

Nº_Avogadro=6,022·10²³

EJERCICIO FQ1E2084:

Determina la fórmula empírica de un determinado aminoácido cuya composición centesimal es: 40,45 % de C, 35,955 % de O, 7,865 % de H y 15,73 % de N.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; O=16; H=1; N=14

SOLUCIÓN: C₃H₇NO₂

EJERCICIO FQ1E2085:

Determina la fórmula empírica de un compuesto orgánico que contiene un 60 % de carbono, un 13,33 % de hidrógeno y el resto de oxígeno. Si su masa molecular es de 120 g/mol, ¿cual será su fórmula molecular?.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; O=16; H=1

SOLUCIÓN: C₃H₈O, C₆H₁₆O₂

EJERCICIO FQ1E2086:

Un compuesto orgánico está formado por un 85,63 % de C y 14,37 % de H.

a.- Calcula sus fórmulas empírica y molecular si se sabe que su masa molecular es 28 g/mol.

b.- Indicar el nombre del compuesto.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1

SOLUCIÓN: CH₂, C₂H₄

EJERCICIO FQ1BE2088:

En el análisis centesimal de un compuesto orgánico se observa que tiene un 13,73% de hidrógeno, un 68,11% de Carbono y el resto de oxígeno. Se conoce que 2 gramos de este compuesto a 500ºC y a 1 atmósfera de presión ocupan un volumen de 1,439 litros.

a.- Hallar su fórmula empírica.

b.- Hallar su fórmula molecular.

c.- Proponer un nombre para este compuesto orgánico, indicando su fórmula desarrollada.

DATOS: R=0,082 atm·L·K^-1·mol^-1; M(O)=16 u; M(C)=12 u ; M(H)=1 u

IR A LA SOLUCIÓN DEL EJERCICIO PASO A PASO: EJERCICIO RESUELTO FQ1BE2088 DE DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS Y MOLECULARES PARA QUÍMICA DE BACHILLERATO

EJERCICIO FQ1BE2090:

Cuando se queman 3,75 g de determinado alcohol producen 8,92 g de anhídrido carbónico y 4,56 g de vapor de agua. Se sabe además que esos 3,75 g del alcohol en condiciones normales ocupa un volumen de 1,13 litros.

a.- Hallar la fórmula empírica.

b.- Hallar su fórmula molecular.

c.- Proponer un nombre para este alcohol.

DATOS: R=0,082 atm·L·K^-1·mol^-1; M(O)=16,00; M(C)=12,00; M(H)=1,00

IR A LA SOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO: EXAMEN FINAL RESUELTO DE QUÍMICA PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO A. PRUEBA 3 DEL TERCER TRIMESTRE DEL CURSO 23-24.

EJERCICIO F1BE2200:

La composición centesimal de un compuesto es la siguiente: 52,17% C, 13,04% H y 34,78% O. Calcula la fórmula empírica y molecular de dicho compuesto, si se sabe que su masa molecular es de 92 g/mol.

Datos masas atómicas: H: 1 g/mol, C: 12 g/mol; O: 16 g/mol

EJERCICIO F1BE2201:

Para determinar la fórmula química del mármol se descompone una muestra de 2 gramos del mismo y se obtienen: 800 mg de calcio y 240 mg de carbono, siendo el resto de oxígeno. ¿Cuál es su fórmula?

Datos: M(Ca): 40 g/mol, M(C): 12 g/mol; M(O): 16 g/mol

EJERCICIO F1BE2202:

a.- Hallar la fórmula molecular de un hidrocarburo gaseoso sabiendo que el porcentaje de hidrógeno es de 14,28 % y teniendo en cuenta que su densidad en condiciones normales es de 2,5 kg/m³.

b.- Proponer un nombre para el hidrocarburo obtenido. (0,5 puntos)

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: C=12; H=1; R (Constante de los gases) = 0,082 at·L/(mol·K)

EJERCICIO F1BE2203:

Un compuesto está formado por carbono, hidrógeno y oxígeno. Cuando se calienta en presencia de oxígeno, se obtiene dióxido de carbono y vapor de agua. Se sabe que 13,214 g de ese compuesto producen 12,918 g de CO₂ y 2,6441 g de agua.

a.- Hallar la composición centesimal del compuesto.

b.- Hallar la fórmula molecular del compuesto si se conoce que su masa molecular es aproximadamente 90 u.m.a.

c.- Escribir ajustada la reacción química correspondiente.

Datos masas atómicas: H: 1 g/mol, C: 12 g/mol; O: 16 g/mol

IR AL ARTÍCULO CON LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO: EXAMEN RESUELTO DE DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS Y MOLECULARES. QUÍMICA DE BACHILLERATO

EJERCICIO F1BE2204:

Un cierto ácido oxoácido de azufre se descompone en un anhídrido de azufre y en agua. Se sabe que 135 g del oxoácido producen 24,8 g de agua y el resto de anhídrido del que se conoce que tiene una composición centesimal del 60% de oxígeno. Hallar la fórmula empírica del oxoácido, y nombrarla en las nomenclaturas tradicional, adición e hidrógeno.

PUEDE INTERESAR LA CONSULTA DE: CUADERNILLO DE FORMULACIÓN DE QUÍMICA INORGÁNICA

Datos masas atómicas: H: 1 g/mol, S: 32 g/mol; O: 16 g/mol

NOTA: En este ejercicio «sobra» información, a ver si la detectas; o incluso mejor, confirma que los datos que te pueden sobrar son coherentes con el ejercicio.

EJERCICIO F1BE2205:

Deseamos conocer la composición centesimal de un compuesto formado por oxígeno, carbono y calcio, y en consecuencia su fórmula empírica; para ello motivamos la reacción completa de 74 g de este compuesto con ácido clorhídrico y constatamos que se producen 82,14 g de cloruro de calcio, 32,56 g de anhídrido carbónico y una cantidad indeterminada de un óxido de hidrógeno.

a.- Con los datos de masas atómicas que se aportan, encontrar la composición centesimal del compuesto y su fórmula empírica.

b.- Nombrar el compuesto en al menos dos nomenclaturas diferentes.

PUEDE INTERESAR LA CONSULTA DEL: CUADERNILLO DE FORMULACIÓN DE QUÍMICA INORGÁNICA

Datos: M(Ca): 40 g/mol, M(C): 12 g/mol; M(O): 16 g/mol; M(Cl): 35,5 g/mol.

EJERCICIO F1BE2213:

De la combustión completa de 15 g de un compuesto orgánico formado por C, H y O, se sabe que se obtienen 13,62 L de vapor de agua y la misma cantidad de anhídrido carbónico, medidos ambos en C.N.

a.- Hallar la composición centesimal del compuesto orgánico correspondiente.

b.- Hallar la fórmula empírica del compuesto orgánico correspondiente.

c.- Si se conoce que el compuesto orgánico tiene una masa molecular de 74 u.m.a. Proponer dos compuestos posibles, nombrarlos y escribir sus fórmulas desarrolladas y semidesarrolladas.

d.- Escribir ajustada la reacción química mencionada.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: Ma(Fe)=55,8; Ma(C)=12; Ma(O)=16; Ma(H)=1; Ma(N)=14; R=0,082 atm·L/(mol·Kelvin)

IR A LA SOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO: EXAMEN FINAL RESUELTO DE QUÍMICA PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO A. PRUEBA 3 DEL TERCER TRIMESTRE DEL CURSO 23-24.

EJERCICIO F1BE2214

De la combustión completa de 28 g de un compuesto orgánico formado por C, H y O, se sabe que se obtienen 13,62 L de vapor de agua y la misma cantidad de anhídrido carbónico, medidos ambos en C.N.

a.- Hallar la composición centesimal del compuesto orgánico correspondiente.

b.- Hallar la fórmula empírica del compuesto orgánico correspondiente.

c.- Si se conoce que el compuesto orgánico tiene una masa molecular de 46 u.m.a. Indicar el compuesto, nombrarlo y escribir su fórmula desarrollada y semidesarrollada.

d.- Escribir ajustada la reacción química mencionada.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: Ma(Fe)=55,8; Ma(C)=12; Ma(O)=16; Ma(H)=1; Ma(N)=14; R=0,082 atm·L/(mol·Kelvin)

SOLUCIÓN.: Ácido metanoico

EJERCICIO F1BE2215

De la combustión completa de 50 g de un compuesto orgánico formado por C, H y O, se sabe que se obtienen 50,88 L de vapor de agua y la misma cantidad de anhídrido carbónico, medidos ambos en C.N.

a.- Hallar la composición centesimal del compuesto orgánico correspondiente.

b.- Hallar la fórmula empírica del compuesto orgánico correspondiente.

c.- Si se conoce que el compuesto orgánico tiene una masa molecular de 44 u.m.a. Proponer dos compuestos posibles, nombrarlos y escribir sus fórmulas desarrolladas y semidesarrolladas.

d.- Escribir ajustada la reacción química mencionada.

DATOS: DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: Ma(Fe)=55,8; Ma(C)=12; Ma(O)=16; Ma(H)=1; Ma(N)=14; R=0,082 atm·L/(mol·Kelvin)

SOLUCIÓN: Etenol, Etanal

EJERCICIO F1BE2216:

De la combustión completa de 28 g de un compuesto orgánico formado por C, H y O, se sabe que se obtienen 10,81 L de vapor de agua y 21,62 L de anhídrido carbónico, medidos ambos en C.N.

a.- Hallar la composición centesimal del compuesto orgánico correspondiente.

b.- Hallar la fórmula empírica del compuesto orgánico correspondiente.

c.- Si se conoce que el compuesto orgánico tiene una masa molecular de 58 u.m.a., indicar el compuesto, nombrarlo y escribir su fórmula desarrollada y semidesarrollada.

d.- Escribir ajustada la reacción química mencionada.

DATOS: DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: Ma(C)=12; Ma(O)=16; Ma(H)=1; R=0,082 atm·L/(mol·Kelvin)

IR AL ARTÍCULO CON LA SOLUCIÓN PASO A PASO DE ALGUNOS APARTADOS DEL EJERCICIO: EXAMEN RESUELTO DE DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS Y MOLECULARES. QUÍMICA DE BACHILLERATO

EJERCICIO FQ1BE2255:

Nombrar en nomenclatura de adición el compuesto que tiene la siguiente composición centesimal: 36,73% de hierro; 21,14% de azufre y el resto de oxígeno.

DATOS: Ma(Fe)=55,8 u; Ma(S)=32,1 u; Ma(O)=16,0 u.

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SOLUCIÓN: SÓLO PARA DOCENTES

EJERCICIO FQ1BE2256:

Nombrar alguna posibilidad para el compuesto que tiene la siguiente composición centesimal: 38,71% de carbono; 9,68% de hidrógeno y el resto de oxígeno. Se sabe además que tiene una masa molecular de 62 u.

DATOS: Ma(C)=12 u; Ma(H)=1 u; Ma(O)=16 u.

SOLUCIÓN: SÓLO PARA DOCENTES

EJERCICIO FQ1BE2259:

Nombrar alguna de las posibilidades para el compuesto orgánico que tiene la siguiente composición centesimal: 48,65 % de carbono, 8,11 % de hidrógeno y el resto de oxígeno. Se sabe además que su fórmula empírica coincide con su fórmula molecular.

DATOS: Ma(C)=12 u; Ma(H)=1 u; Ma(O)=16 u.

SOLUCIÓN: SOLUCIONES VARIAS ALUMNOS

EJERCICIO FQ1BE2473:

Un cierto ácido oxoácido de nitrógeno se obtiene con su anhídrido correspondiente y agua. Del anhídrido se sabe que tiene una composición centesimal del 74,07 % de oxígeno.

a.- Hallar la fórmula empírica del anhídrido y nombrarlo en tradicional, stock y estequiométrica.

b.- Hallar la fórmula empírica del oxoácido, y nombrarlo en las nomenclaturas tradicional, adición e hidrógeno.

PUEDE INTERESAR LA CONSULTA DEL: CUADERNILLO DE FORMULACIÓN DE QUÍMICA INORGÁNICA

Datos masas atómicas: H: 1 g/mol, N: 14 g/mol; O: 16 g/mol

EJERCICIO FQ1BE2478:

Un cierto ácido oxoácido de azufre se obtiene con su anhídrido correspondiente y agua. Del anhídrido se sabe que tiene una composición centesimal del 50 % de oxígeno.

a.- Hallar la fórmula empírica del anhídrido.

b.- Nombrar el anhídrido en tradicional, stock, estequiométrica y Ewens-Basset.

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c.- Hallar la fórmula empírica del oxoácido.

d.- Nombrar el ácido en las nomenclaturas tradicional, adición e hidrógeno.

Datos masas atómicas: H: 1 g/mol, S: 32 g/mol; O: 16 g/mol

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ASPECTOS FORMALES DE INTERÉS PARA DOCENTES, ACTUALIZADOS A LA L.O.M.L.O.E.:

SE PRETENDE CON ESTA DINÁMICA EL DESARROLLO DE LAS COMPETENCIAS: