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A partir de la composición centesimal de un compuesto químico podemos determinar su formula empírica. La fórmula molecular se obtiene a partir de la empírica utilizando la masa molecular del compuesto, que puede determinarse mediante la espectrometría de masas.
Determinación de la fórmula empírica y molecular de la cortisona
La composición centesimal de la cortisona es: 69,96 % de C; 7,83 % de H y 22,21 % de O. Determinar la fórmula empírica. Sabiendo que la masa molecular es 360,43 obtener la fórmula molecular.
1. Dividir los porcentajes en masa por la masa atómica del elemento.
\(C:\frac{69,96}{12,01}=5,825;\;\;\; H:\frac{7,83}{1,008}=7,768;\;\;\; O:\frac{22,217}{16,00}=1,388\)
2. Dividir los resultados anteriores entre el más pequeño.
\(C:\frac{5,825}{1,388}=4,20;\;\;\; H:\frac{7,768}{1,388}=5,60;\;\;\; O:\frac{1,388}{1,388}=1\)
3. Si los valores anteriores no son enteros se multiplican por un factor que lo convierta en enteros. En este caso el factor es 5.
\(C:4,20\times 5 = 21;\;\;\; 5,60\times 5 = 28;\;\;\; 1\times 5 =5\)
4. Escribimos la fórmula empírica \((C_{21}H_{28}O_5)_n\)
El parámetro n se determina dividiendo la masa molecular del compuesto entre la masa molecular de la fórmula empírica
\(n=\frac{360,43}{21\times 12,01+28\times 1,008+5\times 16,00}=1\)
5. Escribimos la fórmula molecular C21H28O5
Existen miles de moléculas que cumplen la fórmula anterior (isómeros). Los espectros (IR, RMN) permiten determinar cual de esas moléculas corresponde a la cortisona.