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31 [2] El etano es un compuesto orgánico que tiene dos átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno. Sin embargo, la fórmula empírica o mínima es un átomo de carbono y tres de hidrógeno, ya que esta es la proporción mínima de hidrógeno y carbono. La determinación de la fórmula empírica Entre 1811 y 1831, los científicos Justus Liebig (1803-1873), J.J. Berzelius (1779- 1848) y J.B.A. Dumas (1800-1884) desarrollaron un método analítico cuantitati- vo para determinar la composición elemental de los compuestos. Por ello, con datos obtenidos en el laboratorio es posible determinar esta fórmula. Para calcular matemáticamente la fórmula empírica se tiene en cuenta una serie de pasos. Por ejemplo, analiza este ejercicio: En el laboratorio, al realizar un análisis cuantitativo elemental de 20,6 mg de un compuesto orgánico se obtuvieron 56,58 mg de CO 2 y 34,4 mg de H 2 O. Se sabe que el peso molecular del compuesto es 30,1 g/mol. ¿Cuál es la fórmula empírica? Pasos para determinar la fórmula empírica 1 Calcular las masas de carbono C e hidrógeno H presentes en el CO 2 y en el H 2 O provenientes de la descomposición del compues- to orgánico. Para ello se tienen en cuenta los pesos moleculares y atómicos y las proporciones de los elementos en cada molécula. El peso molecular del CO 2 es de 44,01 g El peso del carbono es 12,01 g La molécula de dióxido de carbono tiene un átomo de car- bono, por tanto, la proporción de carbono es: C/CO 2 , enton- ces 12,01/44,01 El peso molecular del H 2 O es 18,02 g El peso del hidrógeno es 1,01 g La molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno, por tanto, la proporción de hidrógeno es: 2H/H 2 O, entonces (1,01*2) /18,02 2 Se determina la masa de carbono y la de hidrógeno en los com- puestos analizados. , * , , , C mg g g mg 56 58 44 01 12 01 15 44 = = , * , , , H mg g g mg 34 4 18 02 2 02 3 86 = = 3 Se calcula la composición porcentual mediante la fórmula: % * masa masamolecular del compuesto masamolecular del elemento enel compuesto 100 = % , , * , % C mg mg 20 6 15 44 100 74 95 = = % , , * , % H mg mg 20 6 3 86 100 18 74 = = 4 Se calcula la fórmula empírica o mínima dividiendo el porcentaje de cada elemento entre su peso atómico y se obtiene el número de moles. , , , moles de C moles 12 01 74 95 6 24 = = , , , moles deH moles 1 01 18 74 18 74 = = 5 Se dividen los moles entre el valor más pequeño y se obtiene la fórmula empírica o mínima del compuesto orgánico. , , C 6 24 6 24 1 = = , , , H 6 24 18 74 3 003 3 . = = 6 La formula empírica tiene un carbono y tres hidrógenos CH 3 . • De las siguientes fórmulas, indica cuál es la fórmula empírica del benceno. Explica en tu cuaderno el por qué de tu elección. a. C 3 H 6 b. CH c. C 6 H 6 d. C 3 H 3 e. C 6 H 3 f. CH 6 Actividades de aprendizaje C – H H H C C H H H H H H Etano Fórmula empírica C 2 H 6 CH 3