La fórmula de la morfina es C17H19NO3

La fórmula de la morfina es C17H19NO3

A) ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en un mol de morfina?. B) ¿Cuántos átomos de carbono hay en 10 mg de morfina? C) ¿Qué masa de morfina contiene 3,01 • 1023 átomos de nitrógeno? Masas atómicas: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16.

A) Puesto que una molécula de morfina C17H19NO3 está constituida por 3 átomos de oxigeno, en 1 mol de C17H19NO3, es decir 6,02 • 1(P moléculas, habrá 3 x 6,02 • 1023 átomos de O.

B) Siendo la masa molar de C17H19NO3 igual a 285 g, igualmente, en 285 g de morfina habrá 17 x 6.02 • 1023 átomos de C.Entonces, los átomos de C que hay en 10 mg de morfina serán:

c) Del mismo modo, la masa de morfina que contiene 3,01 • 1023 átomos de N será:

Ejercicio 2. un recipiente contiene 24 cm3 de metanol. Indique:

a) Número de moléculas que contiene. b) Número de átomos de oxígeno y de carbono que contiene. c) Geometría de la molécula y tipos de enlace presentes en el metanol liquido. d) El punto de ebullición del etanol ¿será mayor o menor que el del metanol?

Razone todas las respuestas. Datos: Densidad del metanol = 0,8 g/cm3 y N = 6,023 x 1023

a) Conocida su densidad, la masa de metanol, CH3OH, de los 24 cm3 es:

m = V • d = 24 cm3 x 0,8 g/cm3 = 19,2 g, cantidad que en moles es: 19,2 g/32 g • mol-1 = 0,6 mol.

Por tanto, el número de moléculas que contiene será:

0,6 mol x 6,023 • 1023 moléc./mol = 3,614 • 1023 moléculas.

b) Como, según nos indica la fórmula, CH3OH, en cada molécula hay un átomo de C y un átomo de O, el número de átomos de estos dos elemen­tos será también 3,614 • 1023 átomos de C y 3,614 • 1023 átomos de O. -

c) Ya sabemos que el C en los enlaces sencillos adopta hibridación ,s-/73, lo -que lleva consigo una distribución espacial tetraédrica de dichos enla­ces (ver Castilla-La Mancha B4, pág. 77). Así pues, la geometría de la molécula de CH3 OH es básicamente tetraédrica (aunque gracias al libre giro del enÍace C-0, que repercute en la posición espacial del_ OH, puede mostrar conformaciones muy diversas).

En cuanto a los enlaces presentes en el metanol líquido, distingamos los intramoleculares de los intermoleculares. Los primeros (C-H, C-0 y 0-H) son todos covalentes, ya que se establecen entre átomos no-metálicos. Los segundos son básicamente enlaces de hidrógeno entre el O de una molécula y el H de otra molécula vecina (ver Alicante D2, pág. 13). La figura muestra estos dos aspectos:

Química

d) Los puntos de ebullición del CH3 OH y del CH3CH2OH son relativa­mente altos como consecuencia de los enlaces de hidrógeno existentes entre sus moléculas. No obstante, al ser las moléculas de CH3CH2OH más volumina, el CH3,CH2OH tendrá un punto de ebullición supe­rior al CH3OH, porque las fuerzas de Van der Waals entre moléculas, aunque más pequeñas que las de enlace de hidrógeno, dependen del tamaño molecular y por ello serán más elevadas en el CH3CH2OH.

EJERCICIO 3. A) Calcular los moles de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno pre­sentes en 20 g de propanona. B) ¿cuántos átomos de hidrógeno habrá en esa cantidad de acetona?

a) Los moles de propanona, CH3COCH3 o C3H6O, que son 20 g de la misma:

Como en cada mol de C3H6O hay 3 moles de C, 6 moles de H y 1 mol de O, en los 20 g habrá:

1,02 mol C 2,04 mol H 0,34 mol O

b) Teniendo en cuenta el número de Avogadro, en los 20 g de C3H6O también habrá:

2.04 mol H x 6,023 • 1023 at/mol = 1,23 • 1024 at H

Ejercicio 4. En la combustión de una muestra de 0,210 g de un hidrocarburo gaseoso, se obtienen 0,660 g de CO,. Calcule: a) 1.a fórmula empírica de este hidrocarburo. b) La fórmula molecular, si su densidad en condiciones normales es de 1'87g/L.

Datos:. R = 0,082 atm. L/ K mol Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16.

La cantidad de carbono contenida en los 0,210 g de hidrocarburo será la misma que se encuentra en los 0,660 g de CO2 esto es:

Así pues. los 0,210 g de hidrocarburo están constituidos por 0.180 g de C y el resto. 0,030 g, de H.

Se halla entonces la relación en moles (o at-g)de C e H y, a continua­ción, se pasa a enteros dividiendo por el menor.

Como la relación en número de átomos ha de ser la misma, habrá 1 átomo de C por cada 2 átomos de H. La fórmula empírica será, pues, CH2.

b) Del dato de la densidad se deduce que 1 L de hidrocarburo gaseoso, en condiciones normales, tiene una masa de 1,87 g. Aplicando la ecua­ción general de los gases, pV = (m/M) KT, podemos calcular la masa molar, M, del hidrocarburo gaseoso.

de donde M = 41,9 g/mol, y el peso molecular será 41,9.

Como el «peso molecular» de la fórmula empírica. CH,, es 14, la fórmula molecular será un múltiplo (14 x 3 « 41,9) de la fórmula empírica, es decir. C3H6.

Ejercicio 5. un compuesto orgánico contiene carbono, hidrógeno y oxígeno. Al quemar completamente 5,0 g de este compuesto, se obtienen 11,9 g de dióxido de carbono y 6,1 g de agua.

a) ¿Cuál es su fórmula empírica?

b) Sabiendo que en estado de vapor 2 g de compuesto, recogidos sobre agua a 740 mm de Hg y 40 °C, ocupan un volumen de 800 mL, calcule la fórmula molecular del compuesto.

Presión de vapor del agua a 40 °C: 55 mm de Hg. Masas atómicas: carbono = 12,0; hidrógeno = 1,0; oxígeno = 16.

Al quemar un compuesto orgánico, todo su C se convierte en CO2 y todo su H, en H20. Entonces, las cantidades de C, H y O (esta última se halla por diferencia) que hay en los 5 g de compuesto son:

Y el resto será de O: 5 - (3,24 + 0,68) = 1,08 g O.

Con esta relación en gramos de C, H y O se halla la relación en -moles (o at-g) y, a continuación, se pasa a enteros dividendo por el menor:

Como la relación en número de átomos ha de ser la misma, habrá por cada átomo de 0,4 átomos de C y 10 átomos de H. La fórmula empí­rica será, por tanto, C4H10O.

b) Para determinar la masa molar del compuesto vamos a calcular el volumen que ocupan en condiciones normales 2 g del mismo. Como, al recogerse sobre agua, sale una mezcla de vapor de agua y vapor del compuesto, la presión de este será: 740 - 55 = 685 mm Hg.

Entonces:

Y la masa molar valdrá:

Es decir, el compuesto tiene un peso molecular de 71,2. Como el «peso molecular»

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