Para determinar a fórmula química de um composto desconhecido, você precisa de uma combinação de informações, geralmente de diferentes fontes:

1. Composição elementar:

* Análise qualitativa : Isso informa quais elementos estão presentes no composto. Técnicas incluem:
* Testes de chama: Observar a cor da chama quando uma amostra é aquecida pode identificar certos elementos (por exemplo, sódio, potássio).
* espectroscopia (por exemplo, IR, RMN, espectrometria de massa): Essas técnicas podem identificar grupos e elementos funcionais analisando a interação da radiação eletromagnética com o composto.
* Análise quantitativa: Isso informa as quantidades relativas de cada elemento no composto. Os métodos incluem:
* Análise elementar: Uma amostra é queimada e as quantidades de produtos como CO2, H2O e óxidos de nitrogênio são medidos para determinar as porcentagens de massa de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
* difração de raios-X: Pode determinar o arranjo preciso dos átomos em um cristal, fornecendo informações sobre a composição e a estrutura.

2. Informações adicionais:

* peso molecular: Conhecer a massa molar do composto pode ajudar a restringir as possibilidades.
* Estrutura: Se você tiver algumas informações sobre a estrutura do composto (por exemplo, de difração de raios-X ou outras técnicas estruturais), ela pode ajudar a determinar o arranjo dos átomos e, portanto, a fórmula.
* Propriedades físicas: Propriedades como ponto de fusão, ponto de ebulição, solubilidade e densidade podem ajudar a identificar o composto e fornecer pistas sobre sua fórmula.
* Reações químicas: Observar como o composto desconhecido reage com outros produtos químicos pode ajudá -lo a deduzir seus grupos funcionais e potencial fórmula química.

Exemplo:

Imagine que você tem um composto branco e cristalino.

1. Análise elementar: Verificou -se que contém 40% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio.
2. peso molecular: A massa molar está determinada a ser 180 g/mol.
3. espectroscopia: A espectroscopia de infravermelho sugere a presença de um grupo carbonil (C =O).

Ao analisar essas informações, você pode deduzir a fórmula química. A fórmula empírica (razão de número inteiro mais simples de elementos) é CH2O. O peso molecular sugere uma fórmula molecular de C6H12O6.

As informações adicionais da espectroscopia (grupo carbonil) apontam para uma possível estrutura como glicose.

Nota: Às vezes, mesmo com todas essas informações, pode não ser possível determinar a fórmula química exata. O composto pode ser uma mistura ou ter múltiplos isômeros, tornando um desafio identificar a fórmula específica.