El documento presenta un ejercicio químico que involucra determinar la fórmula empírica de un óxido de uranio a partir de las masas de uranio y oxígeno presentes. Se calculan las moles de cada elemento y se establece que la fórmula empírica es U3O8, indicando que la relación de átomos de U a O es de 3 a 8.

1. Ejercicios
numéricos
de autoevaluación
Bloque 1
Problemas y
ejercicios de
Principios de
Química
y Estructura
Atómica y
Molecular
Fórmula empírica de un compuesto a partir de
las masas de sus elementos

2. Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
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3. Consejo
Trate de resolver este ejercicio (y todos) por sí
mismo/a antes de ver las soluciones. Si no lo intenta,
no lo asimilará bien.
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Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)

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Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
Si no tiene claro qué es la fórmula empírica de un compuesto y cómo
obtenerla, así como diferenciarla de la fórmula molecular, lo hemos
explicado aquí:
triplenlace.com/2013/11/04/formula-empirica-de-un-
hidrocarburo-conociendo-su-composicion-porcentual/

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Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
De la información del enunciado es inmediato concluir que de los
2,949 g del óxido de uranio:
• 2,500 g son de U
• 0,449 g son de O

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Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
De la información del enunciado es inmediato concluir que de los
2,949 g del óxido de uranio:
• 2,500 g son de U
• 0,449 g son de O
La fórmula empírica, UxOy la podremos conocer averiguando el
número de moles de átomos de cada elemento (x, y) contenidos en
los 2,949 g del compuesto.

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U
Para saber cuántos moles de U son 2,500 g(U), emplearemos el
método del factor unitario, basado en transformar las unidades de
partida [g(U)] en las unidades deseadas [mol(U)] multiplicando por
una fracción llamada factor unitario.
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)

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2,500 g(U)
U
Para saber cuántos moles de U son 2,500 g(U), emplearemos el
método del factor unitario, basado en transformar las unidades de
partida [g(U)] en las unidades deseadas [mol(U)] multiplicando por
una fracción llamada factor unitario.
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
x= mol(U)

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El factor unitario adecuado se elige según el problema. En cualquier
caso, la fracción elegida tiene que cumplir el requisito de que
numerador y denominador sean equivalentes. Para conseguir en
este problema la deseada transformación de unidades, construiremos
el factor unitario basándonos en la igualdad:
1 mol(U) = 238,029 g(U)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
x= mol(U)

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El factor unitario adecuado se elige según el problema. En cualquier
caso, la fracción elegida tiene que cumplir el requisito de que
numerador y denominador sean equivalentes. Para conseguir en
este problema la deseada transformación de unidades, construiremos
el factor unitario basándonos en la igualdad:
1 mol(U) = 238,029 g(U)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= x× mol(U)

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Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×

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O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Hacemos lo mismo con el O
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×

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O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×
Los moles de U y O calculados
son los subíndices (x, y) de la
fórmula empírica del óxido de
uranio UxOy

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O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×
U0,0105O0,0281

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O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×
U0,0105O0,0281
Aunque esta se puede considerar ya una formula empírica del óxido, por
convenio las fórmulas empíricas se suelen escribir empleando los números
enteros más sencillos posibles. Eso se pede conseguir mediante las
transformaciones matemáticas adecuadas. En principio se dividen ambos
coeficientes por el más pequeño (0,0105 en este caso)

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O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×
U0,0105O0,0281
U1O2,676
Como la operación anterior no ha generado números enteros, multiplicaremos los
coeficientes obtenidos por 2, 3, 4… hasta que así se consiga. Si los multiplicamos
por 2, el coeficiente del O queda: 2,676 × 2 = 5,352, que evidentemente no es un
número entero. Pero si lo multiplicamos por 3 obtenemos prácticamente 8.

17. O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×
U0,0105O0,0281
U1O2,676
U3O8
Este ejercicio sirve para demostrar que en este tipo de cálculos deben
tomarse al menos 3 cifras significativas. En este caso así lo hemos hecho,
ya que las cantidades 0,0105 y 0,0281 tienen 3 cifras significativas cada
una (los ceros a la izquierda no son significativos). Si se toman menos de
3 se puede llegar a resultados erróneos.
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18. O
0,449 g(O) = 0,0281 mol (O)
1 mol (O)
×
15,999 g(O)
Se calentó al aire una muestra de 2,500 g de uranio. El óxido resultante pesó
2,949 g. Determinar la fórmula empírica del óxido. (Datos: Ar(U) = 238,029;
Ar(O) = 15,999)
2,500 g(U)
U
1 mol (U)
238,029 g(U)
= mol(U)0,0105×
U0,0105O0,0281
U1O2,676
U3O8
Esta es la fórmula empírica de este óxido de
uranio. Nos indica que en cualquier cantidad de
este compuesto la relación de átomos de U a O (o
de moles de átomos de U a O) es 3 : 8

19. Problemas y ejercicios de
Principios de Química
y Estructura Atómica y Molecular
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y-estructura-atomica-y-molecular/
Más…

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