Química · Unidad 3 — Relaciones de masa
Composición porcentual
La composición porcentual dice qué parte de la masa de un compuesto pone cada elemento. Sirve para sacar cuántos gramos de algo hay en una muestra, y es el dato del que se parte para deducir una fórmula.
La explicación
Qué pregunta responde
La fórmula de un compuesto dice cuántos átomos hay de cada elemento. La composición porcentual dice cuánta masa pone cada uno. No son lo mismo y suelen dar sensaciones opuestas: en el agua hay el doble de átomos de hidrógeno que de oxígeno, y sin embargo el oxígeno se lleva casi el 89 % del peso.
La fórmula
Arriba va todo lo que aporta ese elemento en la fórmula: si hay tres oxígenos, van los tres. Abajo va la masa molar completa del compuesto.
El control que no falla
Los porcentajes de todos los elementos tienen que sumar 100 (con un decimal de diferencia, por redondeo). Es gratis y detecta casi cualquier error de conteo de átomos.
El porcentaje no depende del tamaño de la muestra
Un gramo de agua y una pileta de agua tienen el mismo 88,9 % de oxígeno. El porcentaje es una propiedad del compuesto, no de la muestra: se calcula una sola vez, sobre la fórmula, y después se aplica a la masa que haga falta.
El procedimiento
2. Para cada elemento, multiplicá su masa atómica por cuántos átomos tiene la fórmula.
3. Dividí ese aporte por la masa molar y multiplicá por 100.
4. Sumá todos los porcentajes: tiene que dar 100.
5. Si además piden gramos, multiplicá la masa de la muestra por el porcentaje dividido 100.
Y para volver
El paso 5 se puede recorrer al revés. Si te dicen cuántos gramos hay de un elemento y querés la masa total del compuesto, se divide por la fracción en vez de multiplicar. El control es de sentido común: el compuesto entero siempre pesa más que la parte.
La urea es CO(NH2)2 y se usa como fertilizante. Usá C = 12,0 · O = 16,0 · N = 14,0 · H = 1,0. a) Calculá su masa molar. b) Calculá el porcentaje de cada elemento. c) ¿Cuántos gramos de nitrógeno hay en 150 g de urea?
a) La masa molar. Primero hay que contar bien: el paréntesis lleva un 2 afuera, así que hay 2 N y 4 H, además del C y el O de adelante.
b) Los porcentajes. Cada aporte dividido por 60,0, por 100:
O: (16,0 / 60,0) × 100 = 26,7 %
N: (28,0 / 60,0) × 100 = 46,7 %
H: (4,0 / 60,0) × 100 = 6,7 %
Fijate además que el hidrógeno es el elemento con más átomos de la fórmula —son cuatro— y el que menos masa aporta. Contar átomos y repartir masa son dos cosas distintas.
c) El nitrógeno de 150 g. El porcentaje ya está calculado y no depende del tamaño de la muestra:
Se puede controlar por otro camino, sin porcentajes: 150 g de urea son 150 / 60,0 = 2,50 mol, y cada mol arrastra 2 mol de N, o sea 5,00 mol de nitrógeno. Y 5,00 × 14,0 = 70,0 g. Dos rutas independientes, el mismo número.
Dónde se cae la mayoría
- Poner arriba un solo átomo cuando la fórmula tiene varios. En el CO₂ el oxígeno aporta 32,0, no 16,0.
- Calcular el porcentaje del elemento equivocado: en el metano, 75 % es carbono y 25 % hidrógeno, y las dos cuentas se parecen mucho.
- Creer que el elemento con más átomos es el que más pesa. En el agua el hidrógeno son dos átomos de tres y apenas el 11 % de la masa.
- Multiplicar por el porcentaje cuando había que dividir, al volver de la parte al total. La parte no puede pesar más que el compuesto entero.
- No sumar los porcentajes al final. Es el control más barato de toda la unidad.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Composición porcentual →Dónde entra este tema en el parcial
- Primer parcial — El compuesto desconocido24 puntos · resuelto paso a paso
Los otros temas de la unidad 3
Relaciones de masa