Uso de porcentajes en problemas químicos de peso

Publicado el 22 noviembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Porcentajes de pizza

Te encanta la pizza? Una pizza mediana se puede cortar en ocho porciones iguales. Si su amigo toma una rebanada, podemos determinar el porcentaje que comió, que es la fracción del total en relación con 100.


Ocho porciones de pizza
Pizza

Digamos que una rebanada perfecta se separa del resto del pastel y se come. ¿Qué porcentaje se ha comido? Establecimos la proporción de la cantidad de rodajas consumidas dividida por la cantidad original de rodajas. Esto nos da 1/8. Para convertirlo en un porcentaje, multiplicamos esa fracción por 100, lo que nos da un 12,5%. El mismo proceso se realiza con cálculos de porcentaje en peso para compuestos químicos. Cambiemos de pizza a compuestos químicos.

La fórmula química

Las fórmulas para compuestos químicos incluyen los símbolos de los elementos y subíndices que representan cuántos átomos de cada uno hay en ellos. Por ejemplo, el compuesto gaseoso que todos exhalamos es el dióxido de carbono, que tiene la fórmula química CO 2 . Esto significa que hay un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno en cada molécula de dióxido de carbono. Para obtener el porcentaje de cada elemento en peso, necesitamos los pesos relativos de cada elemento en el compuesto. Esta información está en la tabla favorita de todos: ¡la tabla periódica!

Masa molar

En química, el peso y la masa a veces se usan indistintamente. Técnicamente, la masa es correcta porque los valores debajo de los símbolos de los elementos en la tabla periódica están en gramos, que es una unidad de masa. Este número está en el cuadro de la tabla periódica con el símbolo químico y el número atómico. Es el número que no es un número entero (en otras palabras, es un decimal).


El número en rojo se conoce como la masa molar del elemento.
Oxígeno_carbono

Para obtener la masa total de dióxido de carbono, tenemos que sumar las masas de cada elemento del compuesto.

Elemento Masa molar (g / mol) Cantidad Masa molar total del elemento en el compuesto (g / mol)
Carbón 12.01 1 12.01
Oxígeno 16.00 2 32,00
Masa molar total en compuesto = 12.01 + 32.00 = 44.01 g / mol

Porcentaje por masa

Calculemos el porcentaje en masa de cada elemento en dióxido de carbono. Para hacer esto, necesitamos la cantidad de los componentes individuales dividida por la cantidad total. Dado que estamos tratando con masas, necesitamos la masa molar del carbono en el compuesto dividida por la masa molar total del compuesto. Lo mismo ocurre con el oxígeno. Primero, calculemos el porcentaje en masa de carbono en dióxido de carbono.

carbón

Porcentaje de oxígeno en masa:

oxígeno

Cuando sumamos los dos porcentajes, equivale al 100%, lo que es una buena forma de comprobar si cometimos algún error. A veces, sin embargo, debido al redondeo, es posible que la suma no sea exactamente igual a 100.

Porcentaje en masa de elementos en azúcar

El azúcar de mesa común, o sacarosa, tiene una fórmula química de C 12 H 22 O 11 . Encontremos el porcentaje en masa de carbono, hidrógeno y oxígeno en el azúcar.

El primer paso es obtener las masas molares de cada elemento de la tabla periódica. Luego, determinaremos la masa molar total de cada elemento en el compuesto, y luego sumaremos todas esas masas molares. Finalmente, dividiremos las masas molares individuales de cada elemento por la masa molar total y las multiplicaremos por 100.


Elementos del azúcar
azúcar

Elemento Masa molar (g / mol) Cantidad Masa molar total del elemento en el compuesto (g / mol)
Hidrógeno 1.01 22 22.22
Carbón 12.01 12 144,12
Oxígeno 16.00 11 176,00
Masa molar total en compuesto = 22,22 + 144,12 + 176,00 = 342,34 g / mol

El porcentaje de hidrógeno:

H

El porcentaje de carbono:

C

El porcentaje de oxígeno:

O

Sumando estos porcentajes, obtenemos 100, lo que verifica que nuestro trabajo es correcto. ¡Es hora de celebrar con una pizza y una barra de chocolate!

Resumen de la lección

Los porcentajes son proporciones relativas a 100. Las fórmulas químicas contienen los símbolos de los elementos en un compuesto con subíndices que muestran cuántos átomos de cada elemento hay en el compuesto. La masa molar y el peso a menudo se usan indistintamente en química. La tabla periódica tiene las masas molares de los elementos enumerados en gramos / mol. El porcentaje en masa es la cantidad de cada elemento en un compuesto dividida por la masa total del compuesto, luego expresada como porcentaje. Los pasos para determinar el porcentaje en masa incluyen:

  1. Multiplica la cantidad de cada elemento del compuesto por su masa molar de la tabla periódica.
  2. Sume todas las masas del paso 1. Esta es la masa molar total del compuesto.
  3. Divida la masa de cada elemento del compuesto determinado en el Paso 1 por la masa molar total determinada en el Paso 2 y multiplique por 100.

Si los porcentajes no suman exactamente 100, puede deberse a un redondeo en algún punto del camino. Si no está cerca de 100, tendrá que retroceder y verificar si hay errores.

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