DETERMINACIÓN DE UNA FORMULA MÍNIMA O EMPÍRICA

Resumen.

Se pesó un crisol de porcelana solo en la balanza analítica, en el mismo material se le agrego aproximadamente 1 gramo de cobre. Posteriormente, para sacar la diferencia, se pesó una bandeja, a la cual se le añadió 2 gramos de azufre para ser pesado en la balanza analítica.

Los 2 gramos se colocaron en el crisol sobre el gramo de cobre, para ser expuesto a calor mediante el mechero bunsen en la campana de extracción de gases. De ahí, se procedió a pesar el producto. Se le agrego nuevamente 1 gramo de azufre, se hicieron los pasos anteriores; sacar diferencias, calentar, pesar y registrar los datos.

Introducción.

Un compuesto químico es una sustancia dada por la combinación de dos o más elementos de la tabla periódica. En el cual el subíndice representa el número de átomos que intervienen, y los coeficientes el número de las moléculas que participan en la reacción.

La fórmula empírica es la fórmula química más sencilla para un compuesto, en la que se indica cuales elementos están presentes y la proporción mínima en números enteros entre sus átomos, es decir, los subíndices de las fórmulas químicas se reducen a los números enteros más pequeños que sean posibles

Objetivos.

ü  Relacionar los fundamentos teóricos que permiten determinar la fórmula de una sustancia química apoyándose en datos experimentales obtenidos de su composición.

ü  Combinar químicamente el cobre en polvo con el azufre, hasta formar un compuesto estable, y realizar los cálculos correspondientes para determinar la fórmula de compuesto preparado.

Hipótesis.

En este experimento se espera que, al reaccionar el azufre y el cobre sometidos a calor, se observe desprendimiento de dióxido de azufre (SO2) en estado gaseoso.

Materiales y métodos.

Primero se pesará un crisol de porcelana en la balanza analítica, en el mismo recipiente se le agregará aproximadamente 1 gramo de cobre en polvo con ayuda de una espátula y se pesará de nuevo para verificar si era la cantidad deseada.

Se pesará una bandeja sola, después se le añadirá 2 gramos de azufre en polvo y se pesará en la balanza analítica para registrar la cantidad.  Los dos gramos de azufre se le colocaran en el crisol cubriendo el cobre.

En la campana de extracción de gases se pondrá un mechero Bunsen y sobre este, un tripie y una tela de asbesto, en esta última, se colocará el crisol con los dos reactivos. Se esperará hasta se observe el desprendimiento de gases de dióxido de azufre (SO2) y se encenderá la campana. Posteriormente con unas pinzas se retirará el crisol y se dejará enfriando, al suceder eso, se pesará de nuevo en la balanza analítica.

Se le agregará 1 gramo de azufre y se volverá a realizar los pasos anteriores, se pesará en la balanza analítica, se expondrá a calor en la campana de extracción de gases, se dejará reposando, se pesará. Por último, se registrarán los datos y se realizarán los cálculos necesarios.

Imagen 1. Materiales que se utilizaron.

Imagen 2. Dióxido de azufre.

Resultados.

1.    Registrar las observaciones realizadas durante la práctica.

Material	masa  g
Crisol (M1)	39.7152 gr
Crisol + Cobre (M2)	40.5532 gr
Cobre (M3= M2 – M1)	0.838 gr
Crisol + Cobre + Azufre (M4)	42.6575gr
Crisol + Compuesto (M5)	40.7612 gr
Compuesto (M6= M5 – M1)	1.0460 gr
Azufre que se combinó con el cobre (M7= M6 – M3)	0.2080 gr

2.    Formulas y Reacciones

2Cu + S → Cu2S

3.    Determinar la fórmula mínima o empírica empleando el procedimiento siguiente:

a)    Determinar el peso del cobre utilizado en el experimento

0.838 gr

b)    Calcular el peso del azufre que se combinó con el cobre.  

0.2080 gr

c)    Determinar el número de moles de cada elemento dividiendo su peso en gramos (M₃ y M₇) empleados, entre su peso atómico.

Cobre: 0.0130 moles

Azufre: 0.0065 moles

d)    Calcular la relación de números enteros dividiendo los números de moles determinados antes para cada elemento entre el más pequeño de ellos.

Cobre: 2

Azufre: 1

e)    Ajustar la relación de los números que se obtienen para formar los subíndices de la fórmula empírica.

Cu2S

4.    Anotar las conclusiones a las que ha llegado.

Con los resultados pudimos saber los subíndices que tendrá cada elemento en el compuesto formado, en el cobre será 2 y en el azufre será 1.

5.    ¿Qué compuesto se produjo en la práctica y cuál es su fórmula?

Sulfuro de cobre, 2Cu + S → Cu2S.

6.    ¿Por qué se usó exceso de azufre en el experimento?

Porque el azufre al ser expuesto al calor, gran cantidad de él se desprende y se combina con el oxígeno.

Discusión.

Los reactivos cobre (Cu) y azufre (S) al tener contacto con el calor, dieron como producto sulfuro de cobre (Cu2S), sabiendo que para formar dicha molécula se necesitan dos átomos de cobre y uno de azufre.

Como se mencionó en el procedimiento, una vez que se formado el compuesto, se le agrego 1 gramo más de azufre y fue de nuevo calentado, su peso dio 40.9185, el cual fue muy aproximado al anterior.

Conclusión.

Con la práctica de laboratorio se pudo comprender que la fórmula empírica es una expresión que representa la proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un compuesto químico. Es por esta razón la representación más sencilla de una molécula. Por lo que, a veces, se le llama fórmula mínima.

También se adquirió el conocimiento de cómo obtenerla a través del número de moles que tuvo cada elemento, los cuales fueron obtenidos con su masa y el peso molecular de cada uno.

Bibliografía.

1.    Barbachano C., (2015), Unidades químicas, Química ll, Pearson, 2da edición, México, p. 42 – 44.

2.    Fisicoquímica, “Formula empírica, molecular y estructural”, 2018, http://www.quimicafisica.com/formula-empirica-molecular-estructural.html, (10 noviembre 2018).

3.    EcuRed, “Numero atómico”, 2018, https://www.ecured.cu/N%C3%BAmero_at%C3%B3mico (10 noviembre 2018).