Fórmula empírica

Em química, a fórmula empírica de um composto químico é a proporção mais simples de números inteiros de átomos presentes em um composto. Um exemplo simples desse conceito é que a fórmula empírica do monóxido de enxofre, ou SO, seria simplesmente SO, assim como a fórmula empírica do dióxido de enxofre, S₂O₂. Assim, o monóxido de enxofre e o dióxido de enxofre, ambos compostos de enxofre e oxigênio, têm a mesma fórmula empírica. No entanto, suas fórmulas moleculares, que expressam o número de átomos em cada molécula de um composto químico, não são as mesmas.

Uma fórmula empírica não faz menção ao arranjo ou número de átomos. É padrão para muitos compostos iônicos, como cloreto de cálcio (CaCl₂) e para macromoléculas, como dióxido de silício (SiO₂).

A fórmula molecular, por outro lado, mostra o número de cada tipo de átomo em uma molécula. A fórmula estrutural mostra o arranjo da molécula. Também é possível que diferentes tipos de compostos tenham fórmulas empíricas iguais.

As amostras são analisadas em testes de análise elementar específicos para determinar de que porcentagem de um determinado elemento a amostra é composta.

Exemplos

• Glucose (C₆H. H. H.₁₂O₆), ribose (C₅H. H. H._10.O₅), Ácido acético (C₂H. H. H.₄O₂), e formaldeído (CH₂O) todos têm diferentes fórmulas moleculares, mas a mesma fórmula empírica: CH₂O. Esta é a fórmula molecular real para o formaldeído, mas o ácido acético tem o dobro do número de átomos, o ribose tem cinco vezes o número de átomos, e a glicose tem seis vezes o número de átomos.
• O composto químico n-hexane tem a fórmula estrutural CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃, que mostra que tem 6 átomos de carbono dispostos em uma cadeia e 14 átomos de hidrogênio. A fórmula molecular de Hexane é C₆H. H. H.₁₄, e sua fórmula empírica é C₃H. H. H.₇ mostrando uma relação C:H de 3:7.

Exemplo de cálculo

Uma análise química de uma amostra de acetato de metila fornece os seguintes dados elementares: 48,64% de carbono (C), 8,16% de hidrogênio (H) e 43,20% de oxigênio (O). Para efeitos de determinação de fórmulas empíricas, assume-se que temos 100 gramas do composto. Nesse caso, as porcentagens serão iguais à massa de cada elemento em gramas.

Passo 1: Mude cada porcentagem para uma expressão da massa de cada elemento em gramas. Ou seja, 48,64% C torna-se 48,64 g C, 8.16% H torna-se 8.16 g H, e 43,20% O torna-se 43,20 g O.

Passo 2: Converta a quantidade de cada elemento em gramas em sua quantidade em toupeiras

(48.64C1)(1Mol12.01C)= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =4.049Mol{displaystyle left({frac {48.64{mbox{ g C}}}{1}}right)left({frac {1{mbox{ mol }}}{12.01{mbox{ g C}}}}right)=4.049 {text{mol}}}

(8.16G1)(1Mol1.007G)= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =8.095Mol{displaystyle left({frac {8.16{mbox{ g H}}}{1}}right)left({frac {1{mbox{ mol }}}{1.007{mbox{ g H}}}}right)=8.095 {text{mol}}}

(43.20O quê?1)(1Mol1,00O quê?)= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =2.7Mol{displaystyle left({frac {43.20{mbox{ g O}}}{1}}right)left({frac {1{mbox{ mol }}}{16.00{mbox{ g O}}}}right)=2.7 {text{mol}}}

Passo 3: Divida cada um dos valores resultantes pelo menor desses valores (2.7)

4.049Mol2.7Mol= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1.5.{displaystyle {frac {4.049{mbox{ mol }}}{2.7{mbox{ mol - Sim.

8.095Mol2.7Mol= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =3{displaystyle {frac {8.095{mbox{ mol }}}{2.7{mbox{ mol - Sim.

2.7Mol2.7Mol= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1{displaystyle {frac {2.7{mbox{ mol }}}{2.7{mbox{ mol Sim.

Passo 4: Se necessário, multiplicar esses números por inteiros para obter números inteiros; se uma operação é feita a um dos números, deve ser feito a todos eles.

1.5.× × 2= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =3{displaystyle 1.5times 2=3}

3× × 2= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =6{displaystyle 3times 2=6}

1× × 2= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =2{displaystyle 1times 2=2}

Assim, a fórmula empírica do acetato de metila é C₃H₆O₂ . Esta fórmula também é a fórmula molecular do acetato de metila.