Se disuelve en agua una cantidad de 7,480 g de un compuesto orgánico para hacer 300,0 mL de disolución. La disolución tiene una presión osmótica de 1,43 atm a 27 ºC. El análisis de este compuesto muestra que contiene 41,8% de C, 4,7 % de H, 37,3% de O y 16,3% de N. Calcule la fórmula molecular del compuesto.
Respuestas
La fórmula molecular FM del compuesto es : FM = C₁₅H₂₀O₁₀N₅
La fórmula molecular FM del compuesto se calcula mediante la aplicación de las fórmulas de presión osmótica π y el método para calcular la fórmula empírica y molecular, de la siguiente manera :
g sto = 7.480 g
sol = 300 ml = 0.3 L
π = 1.43 atm
T = 27ºC +273 = 300ºK
41.8% C
4.7% H
37.4 %O
16.3 % N
FM=?
Presión osmótica π :
π = M*R*T
Se despeja la molaridad M :
M = π/R*T
M = 1.43 atm /0.082 L*atm/ºK*mol * 300ºK
M = 0.0581 mol/L
Fórmula de molaridad M :
M = gsto / Pmsto * Lts sol
Se despeja el peso molecular del compuesto :
Pm sto = gsto /M * Lts sol
Pm sto = 7.480 g /0.0581 mol/L*0.3 L sol
Pm sto = 429.14 g/mol
calculo de la fórmula empírica FE :
C = 41.8g/12g/mol = 3.48 ÷ 16 = 3
H = 4.7 g/ 1 g/mol = 4.7 ÷1.16 = 4
O = 37.3 g O/ 16g/mol = 2.33÷ 1.16 = 2
N = 16.3 g N/14 g/mol = 1.16 ÷1.16 = 1
La fórmula empírica es: FE = C₃H₄O₂N
Peso molecular de la FE :
PmFE = 86 g/mol
n = Pm/PmFE = 429.14 g/mol/86 g/mol = 4.99≈ 5
La fórmula molecular FM es :
FM = 5* ( C₃H₄O₂N ) = C₁₅H₂₀O₁₀N₅