Fórmula molecular - 6a. Parte

FORMULA MOLECULAR: 
                                                Indica la naturaleza y la exacta composición de la molécula de esa sustancia.

               Muchas veces encontramos sustancias cuya verdadera fórmula coincide con la mínima, pero otras veces no. Para hallar la verdadera fórmula molecular, debemos saber el peso molecular gramo de la sustancia. Una sustancia con fórmula mínima C H₂ O, puede repetirse n veces (C H₂ O)_n . Para saber de todas las fórmulas posibles, cuál es la correcta, se debe hallar el valor de n, y para eso hace falta conocer el peso molecular gramo de la sustancia. Suponiendo un peso molecular gramo de 60:

1.- se halla el peso molecular gramo de la fórmula mínima:

                              C = 12  ;  2 H = 2  ;  O = 16  por lo tanto 12 + 2 +  16 = 30

2.- Se determina el valor de n dividiendo el peso molecular gramo del dato por el peso molecular gramo de la fórmula mínima: 60/30 = 2 Por lo tanto la fórmula molecular será de

                                                       (C H₂ O)₂  =    C₂ H₄ O₂

Fórmula mínima - 5a. Parte

Cálculo de la fórmula mínima: conocida la composición centesimal, debemos calcular la fórmula mínima, que indica la naturaleza y la menor relación atómica de los elementos contenidos en la molécula de la sustancia.

Tenemos los datos obtenidos en el dosaje del C = 39,13 %, H = 8,69 %, O = 52,21 %.

Debemos luego dividir el porcentaje por el peso atómico del elemento respectivo: por ejemplo el porcentaje del carbono= 39,13 dividido 12; el porcentaje del hidrógeno dividido 1 y el del oxígeno dividido 16. Esto dará 3,26; 8,69; y 3,26.

La fórmula mínima debe ser expresada en números enteros. Para ello se dividen estos valores por el menor de ellos (3,26).

Lo qu dará 1; 2,66 y 1 respectivamente para el C, el H y el O.

Aún así no da números enteros, por lo que se divide por el mínimo común divisor = 0,33.

dándonos 3, 8 y 3

La fórmula mínima sería    C₃ H₈ O₃

 

Resumiendo:

1º el análisis inmediato permitió aislar a la especie química pura o sustancia pura.

2º el análisis elemental cualitativo permitió averiguar qué elementos forman a esa sustancia pura.

3º el análisis elemental cuantitativo averiguó en qué proporción esos elementos forman a la sustancia.

4º se logró luego la composición centesimal.

5º finalmente se llega a la fórmula mínima.

Análisis elemental cuantitativo - 4a. parte

ANÁLISIS ELEMENTAL CUANTITATIVO:

               Este análisis investiga en qué proporción intervienen los elementos que componen a una sustancia pura.

A.- Análisis de una sustancia ternaria: (C, H, O): consiste en someter un peso conocido (150 a 250 mg) de una sustancia problema a la acción de oxidantes como el Cu O que por acción del calor convierten al C y al H en CO₂ y H₂O, respectivamente. El dióxido de Carbono y el agua se recogen, por separado, y de sus pesos se deduce el peso del C y del H contenidos en la sustancia analizada. El Oxígeno se obtiene por diferencia.

 Suponiendo que se partió de 500 mg de sustancia y que el agua pesó 0,39105 gr y el dióxido de carbono pesó 0,71737 gr, se procede de la siguiente manera:

1.      Cálculo del C contenido en 0,500 g de sustancia:
Primero debo saber que un mol de dióxido de carbono pesa 44 gramos. Sabiendo eso, por regla de tres simple saco por cada cantidad obtenida la cantidad que corresponde al carbono. Esto da 0,195649 gramos de C
2. Calculo la cantidad de H contenido en 0,500 gr de sustancia, sabiendo que un mol de agua pesa 18 gr. Utilizo el mismo sistema que para el C y me da 0,04345 gr.

Luego saco la composición centesimal de la sustancia analizada, averiguando el porcentaje de carbono en 100 gramos de sutancia y el porcentaje de hidrógeno.Estos valores dan el 39,13 % y el 8,69 %. Si la sustancia es ternaria, la diferencia la 100 % es del Oxígeno.

Análisis elemental cualitativo - Tercera parte

ANÁLISIS ELEMENTAL CUALITATIVO:

               Investiga qué elementos componen a una sustancia pura. Los más frecuentes son C, H, O, N.

a) Investigación del carbono: Se calienta una porción de sustancia obtenida con una sustancia oxidante, preferiblemente el óxido cúprico. El carbono de la sustancia se combina con el oxígeno de óxido formándose dióxido de Carbono mientras el cobre se reduce.

      El anhídrido carbónico se reconoce al hacer burbujear en agua de cal porque se forma un precipitado blanco de carbonato de calcio

El enturbiamiento del agua de cal revela la presencia del dióxido de Carbono, lo que indica que la sustancia posee carbono.

b) Investigación del hidrógeno: Las sustancias a investigar deben estar bien secas, luego se mezcla con óxido cúprico y se coloca en un tubo de ensayo provisto con un largo tubo de desprendimiento que actúa como refrigerante. Se calienta y si tiene hidrógeno, éste se oxida dando agua y el óxido de cobre se reduce dando cobre.

c) Investigación del nitrógeno: Se utiliza el método de Lassaigne, que es una reacción con sodio metálico, siendo un proceso combinado con otros reactivos como el hidróxido de sodio y el sulfato ferroso y solución de cloruro férrico.