Question

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.

Answer 1

 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