determine la formula empirica de un hidrocarburo si se conoce que la combustion completa de 1,2 g de dicho compuesto producen 3,3 g de dioxido de carbono CO2
Respuestas
- La fórmula empírica genérica de un hidrocarburo alifático, es igual a CnH2n+2. En la reacción de combustión completa para un hidrocarburo se produce dióxido de carbono y vapor de agua. Como se indica en la siguiente reacción:
CnH₂n₊₂ + 3/2O₂ → CO₂ + 2H₂O
- El peso molecular del CO₂ es igual a 44 g/mol.
- El peso molecular de un hidrocarburo cualquiera es, sabiendo que el peso atómico del C es 12 y del hidrógeno es 1, resulta:
PM CnH2n+2 = (12 x n + 1 x 2 x n + 2) = 14n + 2
- De la reacción se tiene que por cada mol de hidrocarburo que combustiona se forman 44 g de CO2 más 36 g de agua. Así los gramos de hidrocarburos que reaccionan es:
(14 n + 2) → 44 g
- Del enunciado se tiene que se producen es 3,3 g cuando combustionan 1,2 g de hidrocarburos, es decir que la relación de gramos de CO2 formados a gramos de hidrocarburo que se queman es:
3,3 g CO₂ /1,2 g de CnH2n+2 = 2,75
- Por tanto conservando esta misma relación podemos determinar el numero de moles (n) de cada elemento del hidrocarburo, como sigue:
44 g CO₂/ g (14 n + 2) = 2,75
→ 44 = 2,75 x (14n+ 2)
→ 44 = 38,5n + 5,5
→ 44 – 5,5
→ 38,5 = 38,5 n
→ n = 1
- Entonces sustituyendo n en la formula empirica generica del hidrocarburo, el hidrocarburo que combustiona es el metano:
Cn H2n+2 = C₁H₂ₓ₁ ₊ ₂ = C₁H₄ = CH₄
- El peso molecular del metano (CH₄) es igual a 16 g/mol, por tanto la relación se cumple:
44 g CO₂/16 g CH₄ = 2,75
Se comprueba que el metano es el hidrocarburo que combustiona