A fórmula empírica para um composto químico é uma expressão das abundâncias relativas dos elementos que o formam. Não é o mesmo que a fórmula molecular, que informa o número real de átomos de cada elemento presente em uma molécula do composto. Compostos diferentes com propriedades muito diferentes podem ter a mesma fórmula empírica. Você só pode derivar a fórmula molecular de um composto de sua fórmula empírica se conhecer a massa molar do composto.
TL; DR (Demasiado longo; não leu)
Se você conheça a fórmula empírica de um composto, você conhece os elementos presentes no composto e suas proporções relativas. Calcule a massa molar com base na fórmula e divida-a na massa do composto real. A divisão te dá um número inteiro. Multiplique o número subscrito de cada elemento na fórmula empírica por esse número para obter a fórmula molecular para o composto.
Como encontrar a fórmula empírica
Os químicos podem determinar os elementos em um composto e seus compostos. porcentagens relativas por uma reação química com um composto conhecido que produz produtos que eles podem coletar e pesar. Depois de fazer isso, eles dividem a massa de cada elemento pela sua massa molar para determinar o número de moles presentes em uma quantidade particular - geralmente 100 gramas. O número de moles de cada elemento produz a fórmula empírica, que é a expressão mais simples dos elementos presentes em uma única molécula do composto e suas respectivas proporções.
Determinando a Fórmula Molecular
O primeiro passo para determinar a fórmula molecular de um composto é calcular a massa empírica a partir de sua fórmula empírica. Para fazer isso, procure a massa de cada elemento presente no composto e, em seguida, multiplique esse número pelo subscrito que aparece após seu símbolo na fórmula. Soma as massas para determinar a massa molar representada pela fórmula.
O próximo passo é pesar uma amostra e dividir a massa empírica na massa real do composto. Esta divisão produz um número inteiro. Multiplique os subscritos na fórmula empírica por este número para determinar a fórmula molecular.
Exemplos
1. A análise de um composto revela que contém 72 g de carbono (C), 12 g de hidrogênio (H) e 96 g de oxigênio (O). Qual é a sua fórmula empírica?
Encontre o número de moles de cada elemento
Comece dividindo a massa de cada elemento presente no composto pela massa molar desse elemento para encontrar o número de moles. A tabela periódica indica que a massa molar de carbono é de 12 gramas (ignorando frações), a de hidrogênio é de 1 grama e a de oxigênio é de 16 gramas. Portanto, o composto contém 72/12 = 6 moles de carbono, 12/1 = 12 moles de hidrogênio e 96/16 = 6 moles de oxigênio.
Divide todos os valores pelo menor número de moles
são 12 moles de hidrogênio, mas apenas 6 moles de carbono e oxigênio, então divida por 6.
Escreva a Fórmula Empírica
As proporções de carbono para hidrogênio para oxigênio são 1: 2: 1, então a fórmula empírica é CH 2O, que é a fórmula química do formaldeído. 2. Calcule a fórmula molecular para este composto, dado que a amostra pesa 180g. Compare a massa registrada com a massa molar expressa pela fórmula empírica. CH2O2 tem um omo de carbono (12 g), dois omos de hidrogio (2 g) e um omo de oxigio (16 g). Sua massa total é, portanto, 30 gramas. No entanto, a amostra pesa 180 gramas, o que é 180/30 = 6 vezes mais. Você, portanto, tem que multiplicar o subscrito de cada elemento na fórmula por 6 para obter C 6H 12O 6, que é a fórmula molecular para o composto. Este é o molecular fórmula para glicose, que tem propriedades muito diferentes do formaldeído, embora tenham a mesma fórmula empírica. Não confunda um com o outro. A glicose tem um sabor bom em seu café, mas colocar formaldeído em seu café provavelmente lhe dará uma experiência muito desagradável.
