Cálculos de Formulas
⇝ MASA MOLAR
Es el cálculo de la masa de una fórmula. Para esto se
usan los subíndices de las fórmulas y las masas
individuales de los elementos
Los subíndices nos indican cuantos átomos de un elemento
están presentes en dicha fórmula y las masas de los
elementos se encuentran en la tabla periódica. La
dimensional para indicar la masa de un elemento son las
uma (unidad de masa atómica).
EJEMPLO
La masa molecular del agua:
⇝ COMPOSICIÓN PORCENTUAL DE UN COMPUESTO
Se define como el porcentaje por masa de cada
elemento presente en el compuesto. Se calcula:
1- Determinando primero la masa de los diferentes
elementos que forman el compuesto.
2- Después se determina la masa molar del
compuesto
3- Por último se calcula el porcentaje de cada
elemento del compuesto
EJEMPLO
La composición porcentual de la sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁) es la siguiente:
PASO 1: Calcular la masa de cada elemento
CARBONO: 12 X 12.01 UMA = 144.12 UMA
HIDRÓGENO:22 x 1.01 UMA = 22.22 UMA
OXÍGENO: 11 X 16 UMA = 176 UMA
PASO 2: Calcular la masa molar del compuesto
144.12 + 22.22 + 176 = 342.34 uma
PASO 3: Calcular la composición porcentual. (Peso del Elemento/Peso total del compuesto) * 100
% DEL CARBONO = 144 UMA * 100 = 42.10 % C
342 UMA
% DEL HIDRÓGENO = 22 UMA * 100 = 6.42 % H
342 UMA
% DEL OXÍGENO = 176 UMA * 100 = 51.46% O
342 UMA
PASO 4: La sumatoria de todos los porcentajes debera ser lo mas cercano a 100%
42.10% + 6.42% + 51.46% = 99.99% ≈ 100%
⇝ FÓRMULA
QUÍMICA
Las fórmulas químicas sirven para
representar la composición de las
moléculas y los compuestos iónicos por
medio de símbolos químicos. Composición no significa solo los
elementos presentes sino también las
proporcioes en la cual se combinan los
átomos. Hay 3 diferentes tipos de fórmulas:
✔ Fórmula empírica.
✔ Fórmula molecular.
✔ Fórmula Estructural
⇝ FÓRMULA EMPÍRICA
Representa la fórmula más sencilla de un
compuesto. Indica cuales elementos están
presentes y la relación mínima en
números enteros de los átomos de cada
elemento que forman un compuesto pero
no indica el número real de átomos de
una molécula. Varios compuestos diferentes pueden
tener la misma fórmula empírica.
⇝ FÓRMULA
MOLECULAR
Indica la cantidad exacta de átomos
de cada elemento que está presente en la
unidad más pequeña de una sustancia. Los subíndices indican el
número de átomos presentes de cada
elemento dentro de la molécula y representa la relación real entre los
átomos.
EJEMPLO
El ácido ascórbico (vitamina C) cura el escorbuto y ayuda
a evitar el resfriado más común. Está compuesto por
40.92% de carbono (C) 4.58% de hidrógeno (H) y
54.50% de oxígeno (O) en masa. Determine su fórmula
empírica.
PASO 1: Si tenemos porcentajes asumimos que tenemos 100
g. Entonces se pasan los porcentajes a gramos así:
• C 40.92% = 40.92 g
• H 4.58% = 4.58 g
• O 54.50% 54.50 g
PASO 2: Pasar los gramos a moles
ոc = 40.92 g C = _1mol C_ = 3.407 mol C
12.01 g C
ոH = 4.58 g C = _1mol H_ = 4.54 mol H
1.008 g H
ոO = 54.50 g O = _1mol O_ = 3.406 mol O
16.00 g O
Con esto obtenemos la fórmula C₃.₄₀₇H₄.₅₄O₃.₄₀₆ que proporciona
la relación de los átomos y su identidad pero el problema es
que las fórmulas químicas se deben escribir en números
enteros.
PASO 3: Convertir estos subíndices en números enteros y
para esto se dividen todos los subíndices entre el más
pequeño.
C = 3.407 = 1
3.406
H = 4.54 = 1.33
3.406
O = 3.406 = 1
3.406
Y obtenemos CH₁.₃₃O con esto mejoramos pero continuamos
teniendo decimales entonces ¿Qué hacemos?
PASO 4: Por ensayo y error se busca un número que
multiplicado por el decimal se convierta este en un número
entero y al encontrarlo todos los subíndices deben ser
multiplicados por este número.
1.33 x 2 = 2.66
1.33 x 3 = 3.99 ≈ 4
(C₁H₁.₃₃O₁) * 3 = C(1*3=3) H(1.33*3 =4) O (1*3 = 3)
Como el C y el O tenían un subíndice de 1 quedarían
multiplicados por 3.
• Entonces la fórmula empírica quedaría así
C₃H₄O₃
• En el caso de la fórmula molecular siempre es necesario
previamente haber realizado el cálculo de la fórmula empírica
y contar con la masa molar real o aproximada del compuesto
al que se le calculara la fórmula molecular.
• Ejemplo si ya tenemos la fórmula empírica del ácido
ascórbica y sabemos que su masa molar aproximada es de
175 g.
PASO 5: Se calcula la masa molar de la fórmula empírica
C = 12 * 3 = 36 H = 1 * 4 = 4 y O 16 * 3 = 48
La sumatoria total: 88
PASO 6: A continuación se determina el número de unidades
de la fórmula empírica presentes en la fórmula molecular así:
masa molar = 175 = 1.99
masa molar empírica 88
• Lo que nos indica que la masa molar del compuesto es dos veces
la masa molar empírica o sea que hay que multiplicar los
subíndices de la fórmula empírica por numero que resulte de esta
división. En este caso quedaría así:
• FORMULA EMPIRICA → C₃H₄O₃
• FORMULA MOLECULAR → C₆H₈O₆
Raymond Chang, (2009), Quimica I.
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