Fórmula empírica

En química, la fórmula empírica de un compuesto químico es la proporción más simple de números enteros de átomos presentes en un compuesto. Un ejemplo simple de este concepto es que la fórmula empírica del monóxido de azufre, o SO, sería simplemente SO, al igual que la fórmula empírica del dióxido de azufre, S ₂ O ₂. Así, el monóxido de azufre y el dióxido de disulfuro, ambos compuestos de azufre y oxígeno, tienen la misma fórmula empírica. Sin embargo, sus fórmulas moleculares, que expresan el número de átomos en cada molécula de un compuesto químico, no son las mismas.

Una fórmula empírica no menciona la disposición o el número de átomos. Es estándar para muchos compuestos iónicos, como el cloruro de calcio (CaCl ₂), y para macromoléculas, como el dióxido de silicio (SiO ₂).

La fórmula molecular, por otro lado, muestra el número de cada tipo de átomo en una molécula. La fórmula estructural muestra la disposición de la molécula. También es posible que diferentes tipos de compuestos tengan fórmulas empíricas iguales.

Las muestras se analizan en pruebas de análisis elemental específicas para determinar de qué porcentaje de un elemento en particular está compuesta la muestra.

Ejemplos

• La glucosa (C ₆ H ₁₂ O ₆), la ribosa (C ₅ H ₁₀ O ₅), el ácido acético (C ₂ H ₄ O ₂) y el formaldehído (CH ₂ O) tienen fórmulas moleculares diferentes pero la misma fórmula empírica: CH ₂ O. _ Esta es la fórmula molecular real del formaldehído, pero el ácido acético tiene el doble de átomos, la ribosa tiene cinco veces el número de átomos y la glucosa tiene seis veces el número de átomos.
• El compuesto químico n-hexano tiene la fórmula estructural CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₃, lo que demuestra que tiene 6 átomos de carbono dispuestos en cadena y 14 átomos de hidrógeno. La fórmula molecular del hexano es C ₆ H ₁₄ y su fórmula empírica es C ₃ H ₇ mostrando una relación C:H de 3:7.

Ejemplo de cálculo

Un análisis químico de una muestra de acetato de metilo proporciona los siguientes datos elementales: 48,64 % de carbono (C), 8,16 % de hidrógeno (H) y 43,20 % de oxígeno (O). A los efectos de determinar las fórmulas empíricas, se supone que tenemos 100 gramos del compuesto. Si este es el caso, los porcentajes serán iguales a la masa de cada elemento en gramos.Paso 1: Cambia cada porcentaje a una expresión de la masa de cada elemento en gramos. Es decir, el 48,64 % de C se convierte en 48,64 g de C, el 8,16 % de H se convierte en 8,16 g de H y el 43,20 % de O se convierte en 43,20 g de O.Paso 2: Convierta la cantidad de cada elemento en gramos a su cantidad en molesPaso 3: Divide cada uno de los valores resultantes por el menor de estos valores (2.7)Paso 4: Si es necesario, multiplique estos números por números enteros para obtener números enteros; si se hace una operación a uno de los números, se debe hacer a todos.

Así, la fórmula empírica del acetato de metilo es C ₃ H ₆ O ₂. Esta fórmula también resulta ser la fórmula molecular del acetato de metilo.