Cómo encontrar la fórmula molecular de la fórmula empírica

Contenido

• TL; DR (demasiado largo; no leído)
• Cómo encontrar la fórmula empírica
• Determinando la Fórmula Molecular
• Ejemplos

La fórmula empírica para un compuesto químico es una expresión de la abundancia relativa de los elementos que lo forman. No es lo mismo que la fórmula molecular, que le indica el número real de átomos de cada elemento presente en una molécula del compuesto. Diferentes compuestos con propiedades muy diferentes pueden tener la misma fórmula empírica. Puede derivar la fórmula molecular de un compuesto a partir de su fórmula empírica solo si conoce la masa molar del compuesto.

TL; DR (demasiado largo; no leído)

Si conoce la fórmula empírica de un compuesto, conoce los elementos presentes en el compuesto y sus proporciones relativas. Calcule la masa molar basada en la fórmula y divídala en la masa del compuesto real. La división te da un número entero. Multiplique el subíndice de cada elemento en la fórmula empírica por este número para obtener la fórmula molecular del compuesto.

Cómo encontrar la fórmula empírica

Los químicos pueden determinar los elementos en un compuesto y sus porcentajes relativos mediante una reacción química con un compuesto conocido que produce productos que pueden recolectar y pesar. Después de hacerlo, dividen la masa de cada elemento por su masa molar para determinar el número de moles presentes en una cantidad particular, generalmente 100 gramos. El número de moles de cada elemento produce la fórmula empírica, que es la expresión más simple de los elementos presentes en una sola molécula del compuesto y sus proporciones relativas.

Determinando la Fórmula Molecular

El primer paso para determinar la fórmula molecular de un compuesto es calcular la masa empírica a partir de su fórmula empírica. Para hacer esto, busque la masa de cada elemento presente en el compuesto y luego multiplique ese número por el subíndice que aparece después de su símbolo en la fórmula. Suma las masas para determinar la masa molar representada por la fórmula.

El siguiente paso es pesar una muestra, luego dividir la masa empírica en la masa real del compuesto. Esta división produce un número entero. Multiplique los subíndices en la fórmula empírica por este número para determinar la fórmula molecular.

Ejemplos

1. El análisis de un compuesto revela que contiene 72 g de carbono (C), 12 g de hidrógeno (H) y 96 g de oxígeno (O). ¿Cuál es su formula empírica?

Comience dividiendo la masa de cada elemento presente en el compuesto por la masa molar de ese elemento para encontrar el número de moles. La tabla periódica le dice que la masa molar de carbono es de 12 gramos (ignorando las fracciones), la del hidrógeno es de 1 gramo y la del oxígeno es de 16 gramos. Por lo tanto, el compuesto contiene 72/12 = 6 moles de carbono, 12/1 = 12 moles de hidrógeno y 96/16 = 6 moles de oxígeno.

Hay 12 moles de hidrógeno pero solo 6 moles de carbono y oxígeno, así que divídalos entre 6.

Las relaciones de carbono a hidrógeno a oxígeno son 1: 2: 1, por lo que la fórmula empírica es CH₂O, que resulta ser la fórmula química del formaldehído.

2. Calcule la fórmula molecular de este compuesto, dado que la muestra pesa 180 g.

Compare la masa registrada con la de la masa molar expresada por la fórmula empírica. CH₂O tiene un átomo de carbono (12 g), dos átomos de hidrógeno (2 g) y un átomo de oxígeno (16 g). Su masa total es, pues, de 30 gramos. Sin embargo, la muestra pesa 180 gramos, que es 180/30 = 6 veces más. Por lo tanto, debe multiplicar el subíndice de cada elemento en la fórmula por 6 para obtener C₆H₁₂O₆, que es la fórmula molecular del compuesto.

Esta es la fórmula molecular de la glucosa, que tiene propiedades muy diferentes que el formaldehído, a pesar de que tienen la misma fórmula empírica. No confundas uno con el otro. La glucosa sabe bien en su café, pero poner formaldehído en su café probablemente le brindará una experiencia muy desagradable.