Sesion8 pesos moleculares, formulas empiricas y moleculares[1].pptx

QUIMICA, FORMULAS EMPIRICAS, MOLECULARES LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL

1. UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” FACULTAD DE ODONTOLOGIA Curso: Química General Tema: P esos atómicos y moleculares, formulas empíricas y moleculares Q.f . Luis Chacaltana Córdova

2. Calcular la composición porcentual de un compuesto. Determinar la fórmula empírica de un compuesto. Determinar la fórmula molecular de un compuesto. Objetivos

3. INTRODUCCION La comprensión de los pesos atómicos y moleculares, junto con la determinación de fórmulas empíricas y moleculares, es fundamental en la química, ya que nos permite cuantificar la materia y entender la composición de las sustancias.

4. P eso Atómico (PA) Definición: Es la masa promedio de los átomos de un elemento, expresada en unidades de masa atómica ( uma ) . Considera la abundancia natural de sus isótopos. Contexto: Los elementos existen como isótopos (átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones y, por lo tanto, diferente masa). El PA es un promedio ponderado de las masas de esos isótopos. Ubicación: Se encuentra en la tabla periódica debajo del símbolo de cada elemento.

5. Unidad de Masa Atómica (UMA) La Unidad de Masa Atómica (UMA) : es una unidad de masa estándar utilizada para expresar las masas de átomos y moléculas en una escala conveniente. Se define como exactamente 1/12 de la masa de un átomo no enlazado de carbono-12 (el isótopo más común del carbono). ¿Por qué se usa? Los átomos son extremadamente pequeños y sus masas en gramos o kilogramos serían números muy pequeños y difíciles de manejar (ej., la masa de un átomo de hidrógeno es aproximadamente 1.67×10−24 g). La UMA permite trabajar con números más manejables para expresar las masas atómicas y moleculares.

6. Definiciones importantes La masa molar (M) de una sustancia se define como la masa de un mol de esa sustancia, s e expresa en gramos por mol (g/mol) . Relación con la UMA: Numéricamente, la masa molar de una sustancia en g/mol es igual a su masa atómica (para elementos) o masa molecular/fórmula (para compuestos) expresada en unidades de masa atómica ( uma ). Un mol es la unidad del Sistema Internacional para la cantidad de sustancia . Se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones, etc.) como átomos hay en 12 gramos del isótopo carbono-12.

7. P eso Atómico (PA) Ejemplo : PA del Carbono (C) ≈12.011 uma PA del Oxígeno (O) ≈15.999 uma PA del Hidrógeno (H) ≈1.008 uma PA del Sodio (Na) ≈22.990 uma

8. Peso Molecular (PM) Definición: Es la suma de los pesos atómicos de todos los átomos presentes en una molécula. También se expresa en unidades de masa atómica ( uma ) . Aplicación: Se utiliza para compuestos moleculares (aquellos formados por enlaces covalentes). Importancia: Es fundamental para cálculos estequiométricos, determinación de cantidades y relaciones de masa en reacciones químicas.

9. Peso Molecular (PM) Calcular el Peso Molecular del Agua (H2​O) Paso 1: Identificar los átomos y sus cantidades en la molécula. Hidrógeno (H): 2 átomos Oxígeno (O): 1 átomo Paso 2: Obtener los Pesos Atómicos (PA) de cada elemento de la Tabla Periódica. PA (H) ≈1.008  uma PA (O) ≈15.999  uma Paso 3: Multiplicar el PA de cada elemento por el número de átomos y sumarlos. PM (H2​O) = (2×PA de H)+(1×PA de O) PM (H2​O) = (2×1.008  uma )+(1×15.999  uma ) PM (H2​O) = 2.016 uma+15.999  uma PM (H2​O) = 18.015  uma

10. Peso Molecular (PM) Calcular el Peso Molecular del Dióxido de Carbono (CO2​) Paso 1: Identificar los átomos y sus cantidades. Carbono (C): 1 átomo Oxígeno (O): 2 átomos Paso 2: Obtener los Pesos Atómicos (PA). PA (C) ≈12.011  uma PA (O) ≈15.999  uma Paso 3: Multiplicar y sumar. PM (CO2​) = (1×PA de C)+(2×PA de O) PM (CO2​) = (1×12.011  uma )+(2×15.999  uma ) PM (CO2​) = 12.011 uma+31.998  uma PM (CO2​) = 44.009  uma

11. Masa Fórmula (MF) / Peso Fórmula (PF) Concepto: Para compuestos iónicos (no forman moléculas discretas, sino redes cristalinas), se utiliza el término Masa Fórmula en lugar de Peso Molecular. Cálculo: Se calcula de la misma manera que el peso molecular: sumando los pesos atómicos de todos los átomos en la unidad de fórmula del compuesto iónico. Unidad: También se expresa en uma .

12. Masa Fórmula (MF) / Peso Fórmula (PF) Ejemplo : Masa Fórmula del Cloruro de Sodio ( NaCl ) PA (Na) ≈22.990 uma PA (Cl) ≈35.453 uma MF ( NaCl ) = (1×22.990)+(1×35.453) MF ( NaCl ) = 58.443 uma

13. Fórmula Empírica (FE) Definición: Es la expresión más simple de la relación de átomos enteros en un compuesto químico. Muestra la proporción más pequeña de números enteros de los átomos de cada elemento presente en el compuesto. Obtención: Se obtiene a partir de la composición porcentual en masa de un compuesto o a partir de su fórmula molecular si es que los subíndices de esta tienen un máximo común divisor mayor que 1. Importancia: Es la primera información que se puede obtener experimentalmente sobre la composición de un nuevo compuesto.

14. Fórmula Empírica Ejemplo: Glucosa (C 6 ​H 12 ​O 6 ​) → Dividiendo los subíndices por el factor común más grande (6), la FE es CH2​O . Peróxido de Hidrógeno (H2​O2​) → Dividiendo por 2, la FE es HO . Agua (H2​O) → La FE es la misma que la fórmula molecular, H2​O . GLUCOSA FORMULA MOLECULAR FORMULA EMPIRICA n C 6 ​H 12 ​O 6 C 6 ​H 12 ​O 6 C​H 2 ​O 2 6 H 2 ​O 2 H 2 ​O 2 H​O 2 H 2 ​O H 2 ​O H 2 ​O 1

15. Fórmula Molecular (FM) Definición: Indica el número real y exacto de átomos de cada elemento presentes en una molécula de un compuesto. Relación con la FE: La Fórmula Molecular es siempre un múltiplo entero de la Fórmula Empírica. FM=(FE)n​, donde n es un número entero (1,2,3,...). Obtención: Para determinar la FM a partir de la FE, se necesita conocer el Peso Molecular real del compuesto. n=Peso Molecular real​/ Peso Formula Empírica

16. Fórmula Empírica y Molecular Ejemplo: Glucosa Composición elemental: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno. Fórmula Molecular (FM): C6​H12​O6​ Indica que una molécula de glucosa tiene 6 átomos de C, 12 de H y 6 de O. Cálculo del Peso Molecular de la Glucosa: PA (C) ≈12.011 PA (H) ≈1.008 PA (O) ≈15.999 PM (C6​H12​O6​) = (6×12.011)+(12×1.008)+(6×15.999) PM (C6​H12​O6​) = 72.066+12.096+95.994=180.156  uma Determinación de la Fórmula Empírica (FE): Dividimos los subíndices de la FM por el máximo común divisor, que es 6. C6/6​ H12/6​ O6/6​=CH2​O Fórmula Empírica (FE): CH2​O Cálculo del Peso Fórmula Empírica (PFE) de CH2​O: PFE (CH2​O) = (1×12.011)+(2×1.008)+(1×15.999) PFE (CH2​O) = 12.011+2.016+15.999=30.026  uma Relación entre FM y FE: n=PM de C6​H12​O6/ PFE de CH2​O ​​ n= 180.156​/ 30.026 ≈6

17. Propuesta de ejercicios Ejercicio 1: Cálculo de Peso Molecular Calcule el Peso Molecular (PM) de los siguientes compuestos: a) Ácido Sulfúrico (H2​SO4​) b) Permanganato de Potasio (KMnO4​) c) Etanol (C2​H5​OH) d) Hidróxido Sodio (Na​OH) (Usar PA aproximados: H=1, O=16, S=32, K=39, Mn=55, C=12, Na =23)

18. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Ejercicio 2: Fórmulas Empíricas y Moleculares La vitamina C tiene la fórmula molecular C6​H8​O6​. ¿Cuál es su fórmula empírica? Un compuesto tiene una fórmula empírica CH2​ y un peso molecular de 56.112  uma . ¿Cuál es su fórmula molecular? (Usar PA aproximados: C=12.01, H=1.008)

19. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Ejercicio 2: Fórmulas Empíricas La vitamina C tiene la fórmula molecular C6​H8​O6​. ¿Cuál es su fórmula empírica? (Usar PA aproximados: C=12.01, H=1.008) Resolución: Subíndices: 6, 8, 6 Máximo común divisor (MCD) = 2 Dividimos cada subíndice por 2: C 6/2​ H 8/2 ​O 6/2​ ​= ​ C 3 ​H 4 ​O 3 ​ Fórmula Empírica = C 3 ​H 4 ​O 3 ​

20. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Un compuesto tiene una fórmula empírica CH 2 ​ y un peso molecular de 56.112  uma . ¿Cuál es su fórmula molecular? (Usar PA aproximados: C=12.01, H=1.008) Resolución: Paso 1: Calcular el Peso Fórmula Empírica (PFE) de CH 2 ​ PFE ( CH 2 ​ ​) = 12.01+2.016=14.026  uma Paso 2: Calcular el factor "n". = 4 Paso 3: Multiplicar la FE por "n" para obtener la FM. FM = (CH 2 ​) 4 ​=C 1×4 ​ H 2×4​ =C 4 ​H 8 ​ Fórmula Molecular = C 4 ​H 8 ​ (ciclobutano)  

21. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Un compuesto tiene una fórmula empírica CH 2 ​ y un peso molecular de 56.112  uma . ¿Cuál es su fórmula molecular? (Usar PA aproximados: C=12.01, H=1.008) Resolución: Paso 1: Calcular el Peso Fórmula Empírica (PFE) de CH 2 ​ PFE ( CH 2 ​ ​) = 12.01+2.016=14.026  uma Paso 2: Calcular el factor "n". = 4 Paso 3: Multiplicar la FE por "n" para obtener la FM. FM = (CH 2 ​) 4 ​=C 1×4 ​ H 2×4​ =C 4 ​H 8 ​ Fórmula Molecular = C 4 ​H 8 ​ (ciclobutano)  

22. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Un compuesto C x H y tiene una masa molar de 30 g/mol , contiene 80% de carbono y 20% de hidrogeno. ¿Determina la formula empírica y formula molecular del compuesto?. (Usar PA aproximados: C=12.01, H=1) Resolución: Paso 1: el total del compuesto es 100 g de donde: C= 80g y H: 20g​ Paso 2: Calculamos la masa atómica. carbono 6.66 Hidrogeno 20 Paso 3: dividir con el menor valor obtenido. carbono 1 Hidrogeno 3.003 Fórmula empírica = C 1 ​H 3 ​ = C​H 3 Donde la masa molar de C​H 3 es 15g/mol Paso 4: Calcular el factor "n“ para hallar la formula molecular = 2 Paso 3: Multiplicar la FE por "n" para obtener la FM. FM = (CH 3 ​) 2 ​=C 1×2 ​ H 3×2​ =C 2 ​H 6 FM = C 2 ​H 6  

23. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Un compuesto N x O y contiene 30,46% de nitrógeno y 69.54% de oxigeno por masa, en una determinación por espectrómetro de masa. Asimismo, se determino que la masa molar del compuesto es 92 g/mol. determine su fórmula molecular. (Usar PA aproximados: N=14, O=16) Resolución: Paso 1: el total del compuesto es 100 g de donde: N= 30.46g y O: 69.54g​ Paso 2: Calculamos la masa atómica. N 2.174 O 4.346 Paso 3: dividir con el menor valor obtenido. N 1 O 1.999=2 Fórmula empirica = N 1 ​O 2 ​ = NO​ 2 La masa molar de NO​ 2 es 46 g/mol Paso 4: Calcular el factor "n“ para hallar la formula molecular = 2 Paso 3: Multiplicar la FE por "n" para obtener la FM. FM = (NO 2 ​) 2 ​=N 1×2 ​ O 2×2​ =N 2 ​O 4 FM = N 2 ​O 4  

24. Propuesta de Ejercicios (FE y FM) Determina la fórmula empírica y molecular si al analizar un compuesto se encuentra que hay Na: 32.4%, S:22.6% y de O: 45.1% y la masa molar del compuesto es 142 g/mol. (Usar PA aproximados: Na=23, S=32, O=16) Determina la fórmula empírica y molecular del acido ascórbico (vitamina C) si al analizar el compuesto se encuentra que tiene C: 40.92%, H:4.58% y de O: 54.5% y el peso real es de 176 g. (Usar PA aproximados: C=12, H=1, O=16)

25. Gracias