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Aplicación: Determinación de la fórmula empírica de un alcohol

e desea determinar la fórmula empírica de un alcohol, para lo cual se queman 92,0 gramos del alcohol problema y se obtienen como productos de la reacción de combustión 176,0 g de dióxido de carbono y 108,0 g de agua.

a) Identificar el alcohol de que se trata.
b) Escribir la reacción de combustión ajustada.

Un alcohol está constituido por átomos de H, C y O de modo que el cálculo de la proporción en la que tales átomos intervienen permitirá determinar los subíndices característicos de la fórmula empírica.

En lo que sigue se procederá a calcular el número de moles de cada elemento cuya proporción equivale a la del número de átomos correspondientes.

pues M(CO2) = M(C) + 2M(O) = 1,02 + 2 · 16,0 = 44,0 g/mol

pues M(H2O) = 2M(H) + M(O) = 2 · 1,0 + 16,0 = 18,0 g/mol

Como el CO2 y el H2O son los dos únicos productos de la combustión, todo el C y el H de tales productos procederá del alcohol de modo que los 92,0 g de alcohol contendrán 4,0 moles de átomos de carbono y 12,0 moles de átomos de hidrógeno, o lo que es lo mismo, 4,0 · 12,0 = 48,0 gramos de carbono y 12,0 · 1,0 = 12,0 gramos de hidrógeno, siendo los 32,0 gramos restantes de oxígeno (12,0 + 48,0 + 32 = 92,0), que equivalen a moles de átomos de este elemento.

La proporción en número de moles es por tanto:

4 de C : 12 de H : 2 de O

proporción que, según el concepto de mol, equivale a la del número de átomos correspondientes y que se traduce en una fórmula química del tipo C4H12O2, es decir, C2H6O. Se trata, por tanto, del alcohol etílico o etanol, cuya fórmula semidesarrollada es CH3-CH2OH.

La reacción de combustión ajustada de este alcohol vendrá dada por la ecuación:

C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O

Los 92,0 g de alcohol se completan hasta los 176,0 + 108,0 = 284,0 g de productos con el oxígeno atmosférico, que aparece como reactivo en el primer miembro de la ecuación química.

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