Cómo calcular la fórmula empírica de un compuesto

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Por Peter J. Mikulecky, Chris Hren

Si no conoce la fórmula empírica de un compuesto, puede analizar muestras del compuesto desconocido para identificar la composición porcentual. A partir de ahí, se calculan las proporciones de los diferentes tipos de átomos en el compuesto. Usted expresa estas proporciones como la fórmula empírica.

Una fórmula empírica representa la proporción más baja de números enteros de elementos en un compuesto.

He aquí cómo encontrar una fórmula empírica cuando se le da una composición porcentual:

  1. La belleza de este pequeño truco es que usted se regala convenientemente con el mismo número de gramos de cada componente elemental como su contribución a la composición porcentual. Por ejemplo, si usted asume que tiene 100 g de un compuesto compuesto compuesto de 60,3% de magnesio y 39,7% de oxígeno, usted sabe que tiene 60,3 g de magnesio y 39,7 g de oxígeno. (La única vez que no lo haces es si el problema te da específicamente las masas de cada elemento presente en el compuesto desconocido.)
  2. Convierta las masas del Paso 1 en lunares usando la masa molar.
  3. Determine qué elemento tiene el menor valor molar. Luego divida todos los valores de los topos que calculó en el Paso 2 por este valor más pequeño, esta división produce las proporciones de topos de los elementos del compuesto.
  4. Por ejemplo, si usted tiene 1 átomo de nitrógeno por cada 0,5 átomos de oxígeno en un compuesto, la fórmula empírica no es N1O0,5. Tal fórmula sugiere casualmente que un átomo de oxígeno ha sido dividido, algo que crearía una explosión nuclear a pequeña escala. Aunque suene impresionante, este escenario es casi seguro que es falso. Es mucho más probable que los átomos de nitrógeno y oxígeno se combinen en una proporción de 1: 0,5, pero lo hacen en una proporción mayor pero equivalente de 2: 1. La fórmula empírica es por lo tanto N2O. Debido a que los datos de composición porcentual originales son típicamente experimentales, espere ver un poco de error en los números. Por ejemplo, 2.03 está probablemente dentro de un error experimental de 2, 2.99 es probablemente 3, y así sucesivamente.
  5. Escribe la fórmula empírica adjuntando estas proporciones de topos de número entero como subíndices al símbolo químico de cada elemento, ordenando los elementos de acuerdo con las reglas generales para nombrar los compuestos iónicos y moleculares.

Aquí hay un ejemplo: ¿Cuál es la fórmula empírica de una sustancia que es 40.0% carbono, 6.7% hidrógeno y 53.3% oxígeno por masa?

En aras de la simplicidad, suponga que tiene un total de 100 g de este compuesto misterioso. Por lo tanto, usted tiene 40.0 g de carbono, 6.7 g de hidrógeno y 53.3 g de oxígeno. Convierta cada una de estas masas en lunares utilizando las masas atómicas en gramos de C, H y O:

Note que los números de los moluscos de carbono y oxígeno son los mismos, así que usted sabe que la proporción de estos dos elementos es de 1:1 dentro del compuesto. Luego, divida todos los números de lunares por el más pequeño de ellos, que es 3.33. Esta división permite

El compuesto tiene la fórmula empírica CH2O. El número real de átomos dentro de cada partícula del compuesto es un múltiplo de los números expresados en esta fórmula.

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