Ejercicio estequiometría

Hace algunos días recibí un mensaje de la sección "MÁNDANOS UN MENSAJE", en el cual Leidy nos pide una orientación para como resolver el problema que les expongo a continuación, con el fin de resolver la duda de Leidy y aprovechar para mostrar como resolver un problema de este tipo:

.... Hola!!... sé el procedimiento a seguir para hayar FM y Fm!!... pero hay un ejercicio que la verdad me confunde demasiado!!.... mira dice....

... A un compuesto analizado en el laboratorio se le encontró C. H. O. N como sus únicos componentes.
Se pesaron 2.558 gr del compuesto y se sometieron a combustion obteniéndose 4.37*10 a la 22 moleculas de CO2 y 1.54 mls de H2O.
En otra muestra separada del mismo compuesto se pesaron 3.25 gr y mediante análisis cuantitativo se determinó que contenía 432 mgr de N. eL EXCEDENTE CORRESPONDÍA A LOS OTROS ELEMENTOS DEL COMPUESTO.
Hallar la fórmula empírica del compuesto y la formula verdadera sabiendo que su peso molecular es 630 UMA...
....
De verdad me confunden tantos datos!!... No se si me podrías ayudar!!... Gracias!!....

Empezamos por leer el problema y al inicio nos dan una pista muy importante en el que casi nos dan la respuesta. Dice se pesaron 2.558g del compuesto y se sometieron a combustión obteniéndose 4.37*10^22 moléculas de CO2. Hay que recordar como sucede la combustión (oxidación) del carbono:

C + O2 ------> CO2

Es decir que por cada C presente en el compuesto se obtendrá (después de combustión) una molécula de CO2, así, el número de moléculas de CO2 es igual al numero de moléculas de C (carbono) en la muestra original (antes de combustión).

Dado lo anterior podemos responder a la siguiente pregunta: ¿Cuánta masa de la muestra corresponde a C?

n(número de moles) = (4.37*10^22 moléculas) * (1 mol / 6.022*10^23 moléculas)

masa(C) = n(número de moles) * masa molar(C)

masa(C) = (4.37*10^22 moléculas) * (1 mol / 6.022*10^23 moléculas) * (12.01g / mol)

masa(C) = 0.872g

%C = [masa(C) / masa total] * 100%

%C = [0.872g/2.558g] * 100%

%C = 34.1%

Luego, si se produjeron 1.45mL de H2O (lo que equivale a 1.45g), y tomando en cuenta la cantidad de oxígeno presente en el agua (en masa) que es 2/18, la masa(H) es:

masa(H) = 1.45g * (2/18)

masa(H) = 0.161g

%H = 0.161g/2.558g  * 100%

%H = 6.29%

De manera semejante, sabemos que sabemos que se obtuvieron 432 mg. de Nitrógeno (N) de una muestra de 3.25 g, el %N será simplemente la razón entre estas dos masas.

%N = [ 0.432g / 3.25g ] * 100%

%N = 13.3%

Por lógica, la suma de los 4 componentes (C, H, N, O) debe ser 100%, por lo que el porcentaje de oxógeno (%O) es 100% - %C - %H - %N:

%O = 100% - %C - %H - %N

%O = 100% - 34.1% - 6.29% - 13.3%

%O = 46.31%

Finalmente, si nos dicen que el peso molecular es de 630 uma, multiplicamos cada porcentaje por esta masa para conocer la masa total de cada elemento presente en la molecula:

M(H) = 39.6 uma
M(C) = 214.8 uma
M(O) = 297.8 uma
M(N) = 83.8 uma

Dividimos cada masa (M) entre la masa atómica por elemento (H=1, C=12, O=16, N=14) y llegamos:

C40 H18 O18 N6

Siendo esta la fórmula molecular.