El mentol, la sustancia orgánica que podemos oler en las pastillas mentoladas para la tos, se compone de carbono, hidrógeno y oxígeno. Una muestra de 100.1 mg de mentol se quema en presencia de oxígeno, produciendo 282.9 mg de bióxido de carbono y 115.9 mg de agua. a) Determina la composición porcentual de cada elemento en la sustancia orgánica. b) ¿Cuál es la fórmula mínima del mentol?. c) Si 15.6 gramos son 0.1 moles del compuesto ¿Cuál es su fórmula molecular?.
Respuestas
DATOS :
El mentol se compone de C , H y O .
muestra → 100.1 mg de mentol se quema en presencia de oxigeno produciendo →282.9 mg de CO2 y 115.9 mg H2O
Calcular : a ) la composición porcentual de cada elemento
b) Cual es la formula mínima del mentol
c) Formula molecular , si 15.6 g son 0.1 mol del compuesto
SOLUCIÓN :
Para resolver el ejercicio se procede a plantear la reacción de oxidación del mentol , de la siguiente manera :
Mentol + O2 → CO2 + H2O
CxHyOz + O2 → CO2 + H2O
44 g/mol 18g/mol
282.9 mg CO2 *1 g CO2 /1000 mg CO2* 1 mol CO2/44 g CO2=
6.4295 *10⁻³mol CO2 .
115.9 mg * 1g/1000 mg * 1mol H2O/ 18 g H2O = 6.4388*10⁻³ mol H2O
Pm mentol = 15.6 g / 0.1 mol = 156 g/mol
100.1 mg mentol * 1 g mentol/1000 mg mentol* 1 mol mentol / 156 g mentol= 6.4166*10⁻⁴ mol mentol.
6.4166 *10⁻⁴ mol mentol + O2 → 6.4295*10⁻³ mol CO2+6.4388 *10⁻³mol H2O
1 mol mentol mentol + O2 → 10 moles CO2 + 10 mol H2O por balanceo se conoce que están presentes 10 mol -at C y 20 mol-at H .
10 mol-at C * 1 2 g C / 1 mol-at C = 120 g C
20 mol-at H * 1 g H/ 1 mol-at H = 20 g H
1 mol de mentol = 156 g mentol .
gO = 156 g mentol - 120 g C - 20 g H = 16 g O
16 gO * 1 mol-at O/ 16 g O = 1 mol-at O
La formula mínima del mentol es : C₁₀H₂₀O b)
a) Composición porcentual :
%C= 120g C/ 156 g * 100 = 76.92 %C
%H= 20gH/ 156 g *100= 12.82 %H
%O = 16 g O/156 g *100 = 10.25% O
Pm Fe= 10*12g+20*1g+16g*1= 156 g/mol
n = Pm dado/PmFe= 156 mg/mol /156 g/mol=1
Fm = n * Fe = 1*( C₁₀H₂₀O)= C₁₀H₂₀O c)