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UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 1 Universidad de Concepción Facultad de Ciencias Químicas Química General para Ingeniería Unidad 2 Tema: Átomos, moléculas y.

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1 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 1 Universidad de Concepción Facultad de Ciencias Químicas Química General para Ingeniería Unidad 2 Tema: Átomos, moléculas y iones

2 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 2 Unidad 2: ATOMOS, MOLECULAS, IONES Y COMPUESTOS Historia: teorías atómicas, partículas subatómicas Estructura del átomo, sus componentes, simbología, masas atómicas Moléculas, compuestos moleculares, fórmulas, composición Iones, compuestos iónicos, fórmulas

3 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad HISTORIA, estudiar los aspectos relacionados con: Teorías o modelos atómicos: Demócrito, Dalton Estudios experimentales con radiaciones: –Rayos catódicos –Rayos X –Radiación alfa –Rayos beta –Rayos gama Partículas subatómicas Modelos atómicos: Thomson, Rutherford

4 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 4 Modelo del átomo sugerido por Thomson: Porción de materia carga positiva Electrones distribuidos uniformemente para mantener neutro al átomo

5 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 5 Experimento de Rutherford Lámina de oro muy delgada (1) Muestra radiactiva emite un rayo de partículas (2) Rayo de partículas choca la lámina de oro Bloque de plomo (3) Chispas de luz cuando partículas chocan contra la superficie recubierta de sulfuro de cinc, muestran que la mayoría de las partículas alfa se transmiten sin deflección. (4) Deflección pequeña, se ve ocasionalmente (5) Deflección severa, se ve raramente

6 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 6 Modelos de Thomson y Rutherford Sección transversal de una lámina de oro compuesta de átomos tipo pastel de pasas. A. Hipótesis: Resultado esperado en base a un modelo de Thomson Partículas incidentes Cero deflección Partículas incidentes Pequeña deflección Deflección severa B. Explicación del resultado por el modelo de Rutherford Sección transversal de una lámina de oro compuesta de átomos con un núcleo diminuto, macizo y positivo.

7 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad Estructura del átomo, sus componentes, simbología. Partículas subatómicas Los átomos están formados por más de 30 clases de partículas, pero sólo tres de ellas son de interés en Química: protón neutrón electrón

8 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 8 PartículaMasa (g)Carga (C)Carga unitaria Electrón (e - ) 9,1095 x ,6022 x Protón (p + ) 1,67252 x ,6022 x Neutrón (n°) 1,67495 x ____ 0 Masa y carga de partículas subatómicas

9 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 9 El ATOMO consiste en un NUCLEO y el ALREDEDOR del núcleo. NUCLEO: protones, neutrones, … otras… EXTERIOR AL NUCLEO: electrones protones y neutrones electrones

10 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 10 El tamaño del núcleo es pequeñísimo compa- rado con el tamaño del átomo. Orden de magnitud de las masas de: protón = neutrón = 10 3 electrón por lo tanto la masa del átomo está prácticamente toda concentrada en el núcleo. Masa átomo = masa protones + masa neutrones

11 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 11 Identificación de los átomos: Se identifican por el número de protones y de neutrones que contiene su núcleo. Cada clase de átomos tiene: –NÚMERO ATÓMICO (Z): corresponde al número de protones en el núcleo. –NÚMERO de MASA (A): corresponde al número total de protones y neutrones en el núcleo.

12 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 12 Z y A son números enteros y positivos. El menor valor de Z es 1. (Todos los átomos del elemento cuyo Z = 1 tienen 1 protón en su núcleo) Hay tantos valores de Z como elementos existen (alrededor de 109) (Los elementos tienen NOMBRE y SIMBOLO)

13 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 13 Para los átomos del elemento con Z y A se cumple: N° de protones = Z N° de electrones = Z (porque el átomo es neutro) N° de neutrones = A – Z

14 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 14 Simbología para identificación de una clase de átomos: Ejemplo: El símbolo del elemento Flúor es F, su número atómico es 9 y su número de masa es 19. Luego se sabe que: Z = 9 y A = 19. Estos átomos de flúor se simbolizan y tienen 9 protones (Z) 10 neutrones (A-Z) 9 electrones(Z)

15 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 15 Ejemplo: El nombre del elemento es BARIO Estos átomos de bario tienen: 56 protones en el núcleo (Z) 74 neutrones en el núcleo (A–Z) 56 electrones fuera del núcleo (Z) neutro

16 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 16 En la mayoría de los casos, un elemento posee algunas distintas clases de átomos. Estas clases de átomos difieren sólo en la masa de sus núcleos. En otras palabras las distintas clases de átomos de un elemento difieren sólo en el número de neutrones en el núcleo.

17 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 17 Ejemplo: El elemento HIDROGENO, Z = 1, tiene las siguientes tres clases de átomos: 1 protón + 0 neutrón 1 protón + 1 neutrón 1 protón + 2 neutrones ISOTOPOSISOTOPOS

18 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 18 Los átomos que tienen igual número de protones pero distinto número de neutrones se denominan ISÓTOPOS.

19 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 19 Otros ejemplos: Carbono: Oxígeno: Tarea: ¿Cuántos isótopos tiene el cloro? ¿Cuáles son?

20 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 20 Problema Determine el número de protones, neutrones y electrones de los siguientes átomos ¿Qué elementos son X e Y?

21 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 21 Masas atómicas La masa de un átomo es una de sus propiedades fundamentales. ¿Cómo se determina la masa de una partícula tan pequeña? Se determinan en un espectrómetro de masas.

22 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 22 Las masas de los átomos se establecen en forma relativa a la masa de una clase de átomos que se elige como estandar, (patrón de referencia). Las actuales masas atómicas están referidas a la masa del isótopo 12 C.

23 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 23 ¿Cómo funciona el espectrómetro de masa? Se trabaja una muestra de átomos cuya masa se desea determinar. La muestra se bombardea con haz de electrones sacando electrones de los átomos generando partículas con carga positiva. Estas se aceleran pasando por campo eléctrico. Se desvían de su trayectoria por acción de campo magnético. La desviación depende del valor de la razón masa/carga de las partículas. Se registra la posición en una placa previamente calibrada en escala de masa. La calibración se hace con isótopo de 12 C, a cuyos átomos se le asigna una masa atómica = 12 uma

24 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 24 Se DEFINE la masa de 1 átomo de 12 C igual a 12 uma (unidades de masa atómica) De esta definición se deduce que:

25 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 25 En el espectrómetro de masa se compara la masa de 12 C con la masa de otros átomos. Ejemplo: por lo tanto

26 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 26 Así se han determinado las masas de cada clase de átomos. Y a partir de estas masas, deben determinarse las masas atómicas de los elementos.

27 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 27 ¿Cómo se determina la masa atómica de un elemento? Para determinar la masa atómica de un elemento se requiere conocer: –La abundancia de cada uno de ellos. –Todos sus isótopos Ejemplo: isótopoMasa (uma)% abundancia 107 Ag 109 Ag 106, , ,82 % 48,16 % 51,82 %

28 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 28 La masa atómica de la plata es: Sea M = masa atómica de Ag, M = masa 107 Ag x abundancia de 107 Ag + masa 109 Ag x abundancia 109 Ag Si se usa base de cálculo (BC) 1 átomo de plata: M = 106,90509 uma x 0, ,90476 uma x 0,4816 M = 108,87 uma

29 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 29 Algunos valores de masa atómicas: ElementoMasa atómica (uma) S Cr Ge I Pt Rb N 32,066 51,996 72,59 126,90 195,08 85,468 14,008

30 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 30 Problema: Dada la siguiente información, determine las abundancias de los isótopos del boro: Masa atómica de B = 10,81 uma Masa atómica de 10 B = 10,0129 uma Masa atómica de 11 B = 11,0093 uma ( Respuesta: 10 B tiene 20% de abundancia)

31 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 31 El átomo es la unidad más pequeña que contiene la identidad de un elemento. La materia está formada por: –Átomos –Moléculas –Iones

32 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad y Compuestos moleculares, compuestos iónicos, fórmulas y composición. Los compuestos están formados por elementos diferentes. Los compuestos pueden ser: Moleculares Iónicos

33 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 33 Compuestos moleculares: su unidad más pequeña son las moléculas y éstas son agrupaciones de átomos. Ejemplos: NO 2 PH 3 C 6 H 6 CO 2 En estos compuestos las moléculas existen como partículas individuales.

34 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 34 Compuestos iónicos: Están formados por iones. Los iones son átomos que han perdido o han ganado electrones: átomo + electrones = ion de carga negativa (anión) átomo – electrones = ion de carga positiva (catión) Los compuestos iónicos también son neutros por lo que la proporción anión a catión debe asegurar carga neta cero.

35 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 35 Compuestos iónicos: Ejemplos de compuestos iónicos: NaCl CaO Al 2 O 3 En los compuestos iónicos no existen unidades independientes. En los ejemplos dados no existen partículas NaCl, ni CaO, ni Al 2 O 3. Existe un ordenamiento de los iones en tres dimensiones: Na + Cl - Ca 2+ O 2- (Al 3+ ) 2 (O 2- ) 3 Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - … …Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Na + Cl - Na + ….

36 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 36 Los compuestos se representan por FORMULAS: Las fórmulas se escriben: A x B y C z A, B y C representan los símbolos de los elementos que forman el compuesto los subíndices x, y, z son números enteros que indican la proporción de átomos de cada elemento que forma el compuesto. Los compuestos tienen proporción definida en números enteros de átomos o de iones.

37 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 37 Ejemplos: C 2 H 6 O átomos C : átomos de H : átomos O = 2 : 6 : 1 P 2 O 5 átomos P : átomos O = 2 : 5 H 2 O 2 Átomos H : átomos O = 2 : 2 = 1 : 1 ¿Por qué no se escribe HO ?

38 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 38 Masa moleculares y masas fórmulas A partir de las masas atómicas de los elementos se pueden determinar: – las masas moleculares (para las moléculas) – las masas fórmulas (para compuestos iónicos)

39 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 39 Las masas moleculares y las masas fórmulas se calculan como se indica: Para compuesto A a B b C c M compuesto = a M A + b M B + c M C Ejemplo: La fórmula molecular de la glucosa es C 6 H 12 O 6 entonces su masa molecular es: M glucosa = 6x12, x1, x16,000 M glucosa = 180,162 (uma)

40 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 40 De las masas moleculares o masas fórmulas se deduce que: Los compuestos tienen proporción definida de masa de cada elemento, (no de enteros). Ejemplo. En la glucosa, la proporción en masa de C, H y O es: m de C : m de H : m de O = 72,066 : 12,096 : 96,000 Sólo ésta proporción de masas es válida para la glucosa.

41 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 41 … otros ejemplos: C 2 H 6 O m C : m H : m O = 2 x 12,011 g C : 6 x 1,008 g H : 16,000 g O m C : m H : m O = 24,022 g C : 6,048 g H : 16,000 g O Fe 3 O 4 Masa Fe : masa O = 3 x 55,85 g : 4 x 16,000 g Masa Fe : masa O = 167,55 g Fe : 64,000 g O = 2,617 La proporción en masa NO es de enteros.

42 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 42 Fórmulas de compuestos: Fórmulas (reales) y Fórmulas empíricas. Compuestos moleculares: –La fórmula que se escribe para un compuesto molecular indica el número verdadero de átomos que forman la molécula del compuesto. Todos los compuestos tienen una FÓRMULA REAL o verdadera. –La fórmula de un compuesto molecular escrita con la mínima proporción de átomos que tiene la molécula se denomina FÓRMULA EMPÍRICA. –Puede suceder que la FÓRMULA EMPÍRICA coincida con la FÓRMULA REAL.

43 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 43 Compuestos iónicos: –La fórmula de compuestos iónicos indica siempre la proporción mínima de iones que forman el compuesto, por lo tanto la fórmula de un compuesto iónico es siempre una FÓRMULA EMPÍRICA.

44 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 44 Composición de compuestos. La composición es una propiedad importante. La composición de un compuesto es la información cuantitativa del contenido de cada elemento que lo forma. Para expresar la composición de un compuesto es necesario referir la cantidad de cada elemento a una cantidad definida de compuesto. (Base de cálculo). La unidades de cantidad pueden ser de volumen, masa o mol. Si la cantidad de compuesto elegida como referencia es 100 de estas unidades, la composición del compuesto quedaría expresada como: % en volumen % en masa % en moles

45 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 45 Antes de trabajar con fórmulas y composición se definirá la unidad de cantidad MOL.

46 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 46 ¿ Por qué definir otra unidad de cantidad? Para saber de cuánta materia se dispone: - contar las partículas - pesarlas Como estas partículas son tan pequeñas resulta imposible contarlas, luego es más práctico pesar el conjunto de partículas que forman la materia. Pero ¿cómo saber cuántas partículas se pesaron?

47 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 47 Para dar respuesta a esta última pregunta se define MOL MOL es una unidad de cantidad de materia DEFINICION: MOL es la cantidad de sustancia que contiene un N° de partículas igual al N° de átomos que hay en exactamente 12 g de 12 C. El número de átomos que hay en 12 g de 12 C es 6,022 x se denomina NUMERO de AVOGADRO, N o.

48 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 48 El número de Avogadro se ha determinado a partir de mediciones experimentales. 1 MOL de una sustancia es la cantidad de sustancia que contiene 6,022 x unidades de ella. MOL relaciona cantidad de sustancia con N° de partículas de la sustancia.

49 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 49 Ejemplos: 1 mol de Cu contiene 6,022 x átomos de Cu. 1 mol de H contiene 6,022 x átomos de H. 1 mol de H 2 contiene 6,022 x moléculas de H 2. 1 mol de NH 3 contiene 6,022 x moléculas de NH 3. 1 mol de Na + contiene 6,022 x iones Na +. 1 mol de sillas => 6,022 x sillas = N o sillas 1 mol de electrones => 6,022 x electrones = N o e -. … etc.

50 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 50 Como las masas atómicas están referidas a la masa atómica del 12 C (12 uma), si se escoge como unidad de masa gramo, de la definición de MOL se desprende que: 1 mol (en g) de 12 C tiene masa = 12 g y en consecuencia: 1 mol de Cu tiene masa = 63,54 g 1 mol de H tiene masa = 1,008 g 1 mol de C tiene masa = 12,011 g

51 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad mol de átomos tiene masa = masa atómica (g) 1 mol moléculas tiene masa = masa molecular (g)

52 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 52 La definición de mol se puede esquematizar: 1 mol de Cu 6,022 x átomos 63,54 g 1 mol de H 2 O 6,022 x moléculas 18,016 g Mol N° de partículas Masa (g)

53 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 53 Problema. La masa atómica del Fe es 55,85 uma. a)¿Cuántos átomos hay en 1 mol de Fe? b)¿Cuál es la masa de 1 mol de Fe? c)¿Cuál es la masa de 1 átomo de Fe? d)En 1 kg de Fe: i.¿cuántos moles hay? ii.¿cuántos átomos hay?

54 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 54 Compuestos: Mol, Masas y fórmulas. La masa de 1 mol de un compuesto molecular o iónico es = M compuesto (g). Se denomina Masa molar o Masa Fórmula, respectivamente. La masa de 1 mol de una fórmula empírica es = M fórmula (g) y se denomina Masa Fórmula Empírica, M FE.

55 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 55 Problema. La fórmula de la glucosa es C 6 H 12 O 6. a) En 250 g de glucosa hay: i.…. moles de glucosa. ii.….. moléculas de glucosa. iii.…… moles de H. iv. …… átomos de C. b) A partir de 250 g de glucosa se podría obtener como máximo: i.…… moles de O 2. ii.…… moles de H 2 O. iii.….. moles de CO 2.

56 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 56 M glucosa = 6x12, x1, x16,000 M glucosa = 180,162 g/mol a) i.

57 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 57 ii. Nº moléculas = moles x N o

58 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 58 iii. A partir de la fórmula de la glucosa, C 6 H 12 O 6 se deduce que: 1 mol de glucosa tiene 12 moles de H Por lo tanto: Moles de H = 12 x moles de glucosa = 12 x 1,39 de i. = 16,68 Respuesta: en 250 g de glucosa hay 16,68 moles de átomos de H Resuelva Ud. el resto del problema.

59 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 59 Problema. La masa atómica del Fe es 55,85 uma. a)¿Cuántos átomos hay en 1 mol de Fe? b)¿Cuál es la masa de 1 mol de Fe? c)¿Cuál es la masa de 1 átomo de Fe? d)En 1 kg de Fe: i.¿cuántos moles hay? ii.¿cuántos átomos hay?

60 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 60 Masas y fórmulas. La masa de 1 mol de un compuesto molecular o iónico es = M compuesto (g). Se denomina Masa molar o Masa Fórmula, respectivamente. La masa de 1 mol de una fórmula empírica es = M fórmula (g) y se denomina Masa Fórmula Empírica, M FE.

61 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 61 Problema. La fórmula de la glucosa es C 6 H 12 O 6. a) En 250 g de glucosa hay: i.…. moles de glucosa. ii.….. moléculas de glucosa. iii.…… moles de H. iv. …… átomos de C. b) A partir de 250 g de glucosa se podría obtener como máximo: i.…… moles de O 2. ii.…… moles de H 2 O. iii.….. gramos de CO 2.

62 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 62 M glucosa = 6x12, x1, x16,000 M glucosa = 180,162 g/mol a) i. ¿moles de glucosa?

63 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 63 ii.¿moléculas de glucosa? de i. Nº moléculas = moles x N o

64 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 64 iii. ¿moles de H? A partir de la fórmula de la glucosa, C 6 H 12 O 6 se deduce que: 1 mol de glucosa tiene 12 moles de H Por lo tanto: Moles de H = 12 x moles de glucosa = 12 x 1,39 de i. = 16,68 Respuesta: en 250 g de glucosa hay 16,68 moles de átomos de H

65 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 65 iv.¿átomos de C? de ii. x = 5,022 x átomos de C

66 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 66 b) A partir de 250 g de glucosa se podría obtener como máximo: i.¿moles de O 2 ? 1 mol C 6 H 12 O 6 3 moles O 2 luego: moles de O 2 = 3 x moles glucosa moles de O 2 = 3 x 1,39 moles a) i. moles de O 2 = 4,17

67 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 67 ii.¿moles de H 2 O? (máximo) 1 mol C 6 H 12 O 6 6 moles H 2 O por lo tanto: moles H 2 O = 6 x moles glucosa moles H 2 O = 6 x 1,39 moles H 2 O = 8,34

68 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 68 iii. ¿gramos de CO 2 ? (máximo) 1 mol C 6 H 12 O 6 3 moles CO 2 Por lo tanto: moles de CO 2 = 3 x moles glucosa moles de CO 2 = 3 x 1,39 moles de CO 2 = 4,17 masa CO 2 = moles CO 2 x M CO 2 masa CO 2 = 4,17 moles x 44,011 g/mol masa CO 2 = 183,5 g 184 g de CO 2

69 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 69 La composición de un compuesto se determina experimentalmente. El análisis consiste en determinar en forma cuantitativa el contenido de cada elemento que forma el compuesto. Existen diferentes procedimientos experimentales de análisis químico. El resultado de un análisis químico se informa, generalmente, expresado en masa o en moles. Composición de compuestos.

70 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 70 Composición en masa. Expresa el contenido en masa de cada elemento en el compuesto referido a una cantidad determinada de masa de compuesto. Si se refiere a 100 unidades de masa de compuesto se habla de composición porcentual de masa. Con frecuencia se elige como unidad de masa gramo.

71 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 71 Composición en moles. Expresa el contenido en moles de átomos de cada elemento en el compuesto referido al total de moles de átomos que forman el compuesto. Si el contenido de moles de átomos de cada elemento se refieren a un total de 100 átomos en el compuesto, la composición se denomina % en moles.

72 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 72 A partir de la composición del compuesto se puede determinar su fórmula empírica. Si además se conoce la masa molar del compuesto, se puede determinar su fórmula molecular. Composición FE Composición y Masa molar (FE) FM Por el contrario, si se conoce la fórmula del compuesto se puede determinar su composición. FM Composición

73 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 73 Ejemplos de cálculo: COMPOSICIÓN FÓRMULAS

74 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 74 Fórmula Composición 1.- Exprese la composición de la glucosa, C 6 H 12 O 6, en % en masa. Solución. Si se trabaja en gramos, lo que se pide determinar es cuántos gramos de cada elemento (C, H y O) hay en 100 g de glucosa. De la fórmula de la glucosa se sabe que: 1 mol de C 6 H 12 O 6 contiene: 6 x 12,011 = 72,066 g de C 12 x 1,008 = 12,096 g de H 6 x 16,000 = 96,00 g de O 180,162 g glucosa Luego: % masa de C = (72,066 g /180,162 g) x 100 = 40,00% % masa de H = (12,096 g /180,162 g) x 100 = 6,71% % masa de O = (96,00 g / 180,162 g) x 100 = 53,29%

75 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad Exprese la composición de la glucosa en % en moles. Solución. De la fórmula de la glucosa se obtiene: 1 mol de C 6 H 12 O 6 contiene 6 moles de C 12 moles de H 6 moles de O total de moles de átomos = 24 moles En consecuencia: % moles de C = (6 moles / 24 moles) x 100 = 25% % moles de H = (12 moles / 24 moles) x 100 = 50% % moles de O = (6 moles /24 moles) x 100 = 25%

76 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 76 Composición Fórmulas Problema 1. Durante la actividad física se forma ácido láctico en el tejido muscular y este ácido es el responsable del dolor muscular que se siente. La masa molar del ácido láctico es 90,08 g/mol. El análisis elemental del ácido láctico da el siguiente resultado: 40,0% masa de C; 6,71% masa de H y 53,3% masa de O. Determine la fórmula empírica (FE) y la fórmula molecular (FM) del ácido láctico. (Resuelto y comentado en clase)

77 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 77 Problema 2. Uno de los carcinógenos más diseminados en el ambiente es el benzo[alfa]pireno, cuya masa molar es 252,309 g/mol. Se lo encuentra en humo de cigarrillo, en polvo de carbón y también en carne asada a la parrilla. Al analizar 20,00 g de este compuesto, formado sólo por C e H, se encontró que contenía 0,958 0 g de H. Determine la fórmula molecular del compuesto. (Comentado en clase)

78 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 78 Problema (este es el problema 1 de Problemas 3, no se resolvió en clase, trabájelo Ud.)

79 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 79 Comentarios finales sobre Fórmulas moleculares y Fórmulas empíricas. La tabla que sigue muestra los compuestos con fórmula empírica CH 2 O. Todos estos compuestos tiene la misma composición en masa: 40,0 % C 6,71 % H 53,3 % O

80 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 80 FM M (g/mol) NombreAlgunas propiedades CH 2 O30,03FormaldehidoDesinfectante; preservante biológico C2H4O2C2H4O2 60,05Ácido acéticoForma polímeros de aceta-to; vinagre (en solución al 5%) C3H6O3C3H6O3 90,08Ácido lácticoAcidifica la leche; se for-ma en músculos durante ejercicio. C4H8O4C4H8O4 120,10EritrosaSe forma en el metabolismo de azúcar C 5 H 10 O 5 150,13RibosaComponente de varios ácidos nucleicos y de vitamina B 2 C 6 H 12 O 6 180,16GlucosaMayor nutriente energético en células

81 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 81 Compuestos con la misma fórmula molecular. Hay compuestos que teniendo la misma fórmula molecular tienen propiedades absolutamente diferentes, es decir, son compuestos diferentes. Los compuestos que tienen la misma fórmula molecular se denominan ISOMEROS ESTRUCTURALES. Mientras mayor es el número de átomos en el compuesto, mayor es el número de isómeros estructurales. Con FMN° de compuestos C2H6OC2H6O2: Etanol y dimetiléter. C3H8OC3H8O3 C 4 H C 16 H 19 O 4 N 3 S Muchísimos, uno de ellos es la ampicilina

82 UdeC/FCQ/P.Reyes Unidad 2 82 Dos compuestos con fórmula molecular C 2 H 6 O; M = 46,0 g/mol. PropiedadEtanolDimetileter ColorIncoloro Punto normal de fusión -117 ºC-138,5 ºC Punto normal de ebullición 78,5 ºC-25 ºC Densidad a 20ºC0,789 g/mL0,00195 g/mL UsoTóxico en bebidas alcohólicas En refrigeración Fórmula estructural H H HCCOH H H HCOCH H H


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