Ejercicio resuelto de Física y Química I

Con relación a los compuestos benceno (${\text{C}}_6{\text{H}}_6$) y acetileno (etino: ${\text{C}}_2{\text{H}}_2$), razone sobre la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones.

$\mathbf{\text{a)}}$ Los dos tienen la misma fórmula empírica.

$\mathbf{\text{b)}}$ Los dos tienen la misma fórmula molecular.

$\mathbf{\text{c)}}$ Los dos tienen la misma composición centesimal.

La fórmula empírica es la proporción más sencilla de átomos; la fórmula molecular indica el número real de átomos; y la composición centesimal es el porcentaje en masa de cada elemento. Analizamos cada afirmación reduciendo las fórmulas y comparando.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{VERDADERA}}$

Reducimos cada fórmula molecular a su proporción más sencilla:

$\text{Benceno: }{\text{C}}_6{\text{H}}_6\to \text{CH}$

$\text{Acetileno: }{\text{C}}_2{\text{H}}_2\to \text{CH}$

Ambos tienen la misma fórmula empírica, $\text{CH}$.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{FALSA}}$

Las fórmulas moleculares son distintas: ${\text{C}}_6{\text{H}}_6$ (masa $78\text{ g/mol}$) frente a ${\text{C}}_2{\text{H}}_2$ (masa $26\text{ g/mol}$). No coinciden.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{VERDADERA}}$

Al tener la misma fórmula empírica, la proporción en masa de C e H es idéntica en ambos. Tomando la masa de la unidad $\text{CH}$ como $12+1=13$:

$\mathrm{\%}\text{C}={\displaystyle \frac{12}{13}}\cdot 100=\mathrm{92,31}\mathrm{\%}$

$\mathrm{\%}\text{H}={\displaystyle \frac{1}{13}}\cdot 100=\mathrm{7,69}\mathrm{\%}$

La composición centesimal es la misma para los dos compuestos.