Ejercicio resuelto de Física y Química I

En $\mathrm{2,14}\text{ g}$ de un compuesto de cobre hay $\mathrm{0,725}\text{ g}$ de este metal, $\mathrm{0,32}\text{ g}$ de nitrógeno y el resto de oxígeno. Halle su fórmula empírica.

$\mathbf{\text{Datos}}$ Masas atómicas: $\text{N}=14$; $\text{Cu}=\mathrm{63,5}$; $\text{O}=16$.

La fórmula empírica indica la proporción más sencilla de átomos. Para hallarla se calculan los moles de cada elemento ($n={\displaystyle \frac{m}{M}}$) y se dividen todos por el menor de ellos.

Primero hallamos la masa de oxígeno por diferencia:

$m_{\text{O}}=\mathrm{2,14}-\mathrm{0,725}-\mathrm{0,32}=\mathrm{1,095}\text{ g}$

Calculamos los moles de cada elemento:

$n_{\text{Cu}}={\displaystyle \frac{\mathrm{0,725}}{\mathrm{63,5}}}=\mathrm{0,01142}\text{ mol}$

$n_{\text{N}}={\displaystyle \frac{\mathrm{0,32}}{14}}=\mathrm{0,02286}\text{ mol}$

$n_{\text{O}}={\displaystyle \frac{\mathrm{1,095}}{16}}=\mathrm{0,06844}\text{ mol}$

Dividimos por el menor ($\mathrm{0,01142}$):

$\text{Cu}:{\displaystyle \frac{\mathrm{0,01142}}{\mathrm{0,01142}}}=1$

$\text{N}:{\displaystyle \frac{\mathrm{0,02286}}{\mathrm{0,01142}}}=2$

$\text{O}:{\displaystyle \frac{\mathrm{0,06844}}{\mathrm{0,01142}}}=6$

La fórmula empírica es:

$\boxed{{\displaystyle {\text{CuN}}_2{\text{O}}_6=\text{Cu}({\text{NO}}_3{)}_2}}$

que corresponde al nitrato de cobre(II).