Nos dicen que "si un óxido de nitrógeno tiene 63,6 % $m/m$ de $\mathrm{N}$, la fórmula empírica será $\mathrm{N_2O}$." Y vos me vas a decir: Che Juli, pero qué tiene que ver el %m/m de los elementos del compuesto, con la fórmula empírica???
Bueno, sí se relacionan. Recordá que
la fórmula empírica es la proporción más simple de átomos que forman un compuesto.
Si nos dan los porcentajes en masa, podemos convertirlos en cantidad de moles de cada elemento, y así deducir cuántos átomos hay de cada tipo en proporción.
Siempre te conviene suponer 100 g de sustancia, para que el % sea igual al valor en gramos. Entonces vamos a calcular los moles de cada elemento, y dividir toooodos los valores por el que presente menor cantidad de moles. Así obtenemos una relación, un número entero que van a ser los subíndices que indican la atomicidad de esos elementos en la fórmula empírica.
Tranqui, ya sé que lo que dije suena a chino mandarín básico, pero resolvamos el ejercicio para entenderlo mejor:
Como nos dan el %m/m de N, podemos decir que 100 g de óxido contienen:
∙ $\mathrm{N}$: $63,6\ \mathrm{g}$
∙ $\mathrm{O}$: $100 - 63,6 = 36,4\ \mathrm{g}$
Ahora vamos a calcular los moles de cada elemento:
$n(\mathrm{N}) = \frac{63,6}{14,0} = 4,543\ \mathrm{mol}$
$n(\mathrm{O}) = \frac{36,4}{16,0} = 2,275\ \mathrm{mol}$
Ahora buscamos la relación entre estos elementos. Para eso dividimos ambas cantidades por la menor cantidad de moles:
$n(\mathrm{N}) = 4,543\ \mathrm{mol}$
$n(\mathrm{O}) = 2,275\ \mathrm{mol}$ -> este es quien tiene menor cantidad
Entonces hacemos:
-> $\frac{n(\mathrm{N})}{n(\mathrm{O})}$ -> $\frac{4,543}{2,275} = 2 $
-> $\frac{n(\mathrm{o})}{n(\mathrm{O})}$ -> $\frac{4,543}{4,543} = 1 $
La relación es $\mathrm{N : O} = 2 : 1$ (dos átomos de N por cada átomo de O)
Esto quiere decir que en la fórmula empírica va a ser $\mathrm{N_2O}$
La afirmación es correcta.
El 63,6 % $m/m$ de nitrógeno se corresponde con la fórmula empírica $\mathrm{N_2O}$, ya que esa proporción en masa equivale a una relación molar 2:1.
