Question

Si la combustión de 0,3847 g de nicotina produce 1,044 g de dióxido de carbono y 0,2994 g de agua y en otra prueba 1, 380 g de nicotina ocasionaron 0,2897g de amoniaco, siendo su peso molecular es 162. Determina su fórmula molecular

Answer 1

La fórmula molecular de la nicotina es C₁₀H₁₄N₂

Primero determinamos las cantidades en los que se encuentran cada átomo de la molécula

Carbono:

$1.044 g CO2 \frac{1 mol CO2}{44 g CO2} \frac{12 g C}{1 mol C } \frac{1 mol C}{1 mol CO2} \frac{100 g}{0.3847 g} = 74.01 g C$

Hidrógeno:

$0.2994 g H2O \frac{1 mol H2O}{18 g H2O} \frac{1 g H}{1 mol H}\frac{2 mol H}{1 mol H2O} \frac{100 g}{0.3847 g} = 8.64 g H$

Nitrógeno

$0.2897 g NH3 \frac{1 mol NH3}{17 g NH3} \frac{14 g N}{1 mol N}\frac{1 mol N}{1 mol NH3}\frac{100 g}{1.380 g}  =  17.28g N$

74.01+8.64+17.28 = 100% La molécula sólo tiene esos 3 átomos

Determinamos la fórmula empírica calculando los moles de cada átomo

Carbono:

$74.01 g C \frac{1 mol C}{12 g}  =6.17 mol$

Hidrógeno:

$8.64 g H \frac{1 mol H}{1 g H} 0 8.64 mol$

Nitrógeno:

$17.28 g N \frac{1 mol  N}{14 g N} = 1.24 mol$

Determinamos las proporciones dividiendo cada mol de átomos entre el número más pequeño

C = 6.17 / 1.24 = 5

H = 8.64/ 1.24 = 7

N = 1.24/1.24 = 1

La fórmula empírica es C₅H₇N₁

Si el peso molecular es de 162, buscamos un número que multiplique a los átomos de la molécula tal que el peso molecular sea 162

( C₅H₇N₁) x =162

[(12*5) + (1*7) + (14*1)] x = 162

81 x = 162

x = 162/81

x = 2

Duplicamos el número de átomos en la molécula y la fórmula molecular de la nicotina es C₁₀H₁₄N₂