Calcolo della formula molecolare di un composto organico
Determinare la formula molecolare di un composto organico
Un composto puro è costituito da:
C = 54,25%;
N = 14,89%
H = 5,360%.
Per la restante parte è costituito da ossigeno.
Si sa inoltre che la massa molecolare del composto è 376,36 g/mol.
Si determini la formula molecolare del composto.
Svolgimento
Per determinare la formula minima di un composto bisogna seguire la seguente procedura: come calcolare la formula minima di un composto.
Determiniamo la percentuale di ossigeno presente nel composto:
% O = 100 - (54,25 + 14,89 + 5,360) = 25,5 %
In 100 g di composto si hanno:
54,25 g di C
14,89 g di N
5,360 g di H
25,5 g di O
Dai grammi di ciascun elemento calcoliamo il numero di moli:
mol C = g / Mm = 54,25 / 12,01 = 4,517 moli
mol N = g / Mm = 14,89 / 14,01 = 1,063 moli
mol H = g / Mm = 5,360 / 1,008 = 5,317 moli
mol O = g / Mm = 25,5 / 16,00 = 1,594 moli
Dividendo il numero di moli di ciascun elemento per il più piccolo valore trovato (in questo caso 1,063) troviamo gli indici della formula minima.
Si ha:
C = 4,517 / 1,063 = 4,25
N = 1,063 / 1,063 = 1
H = 5,317 / 1,063 = 5
O = 1,594 / 1,063 = 1,5
Gli indici della formula minima devono essere però numeri interi (non ha senso infatti parlare di 0,25 o 0,5 atomi).
Moltiplichiamo tutti i numeri precedentemente trovati x 4; così facendo i numeri precedenti diventano tutti numeri interi.
C = 4,25 · 4 = 17
N = 1 · 4 = 4
H = 5 · 4 = 20
O = 1,5 · 4 = 6
Per cui la formula minima del composto è:
C17N4H20O6
Per determinare la formula molecolare di un composto (conoscendo la sua formula minima), bisogna seguire la seguente procedura: come si determina la formula molecolare di un composto.
Bisogna calcolare quindi un opportuno fattore con cui moltiplicare gli indici della formula minima.
Questo fattore si determina facendo il rapporto tra la massa molecolare del composto e la massa della formula minima (17·12,01 + 4 ·14,01 + 20 · 1,008 + 6 · 16,00 = 376,37 u), cioè:
f = 376,37 / 376,36 = 1
Quindi, in questo caso, la formula molecolare del composto corrisponde alla formula minima.
In definitiva, la formula molecolare del composto è C17N4H20O6.
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