Ejercicios de química resueltos. Estequiometría. Análisis de composición porcentual, de combustión y de hidratación. Brown 15ed. Ejercicio 3.53.a

[Ej Análisis de composición porcentual, de combustión y de hidratación]

 La cafeína, un estimulante que se encuentra en el café, contiene 49.5% de C, 5.15% de H, 28.9% de N y 16.5% de O en masa y tiene una masa molar de 195 g/mol. Determinar la fórmula empírica y la fórmula molecular.

Etapa analítica

Para los análisis de composición porcentual usaremos los siguientes supuestos:

1- Los elementos se almacenan como reservorios monoatómicos en una ecuación química mas falsa que una moneda de cuerpo, pero que es útil para usar los teoremas clave: C_?H_?O_??_? → C + H + O +… >> en consecuencia el factor de conversión que va del producto reservorio al elemento puede omitirse; por teoremas esto implica que el número estequiométrico del elemento en el producto es 1 y por ende se cancela.

2- La masa de reactante clave se asume como 100 g → todos los porcentajes elementales se asumen como masas en gramos.

3- Si conocemos la masa molar, calculamos directo la fórmula molecular.

Usaremos la forma [1] de [Teoremas de análisis de composición]

Etapa Numérica por factor de conversión

Después de redondear al entero más cercano, la fórmula molecular es C₈H₁₀N₄O_2. El factor común de subíndices es (2), por lo que la fórmula empírica es C₄H₅N₂O_.

Etapa Numérica por teoremas

Después de redondear al entero más cercano, la fórmula molecular es C₈H₁₀N₄O_2. El factor común de subíndices es (2), por lo que la fórmula empírica es C₄H₅N₂O_.

Referencias

[Ej Análisis de composición porcentual, de combustión y de hidratación]