Calcular formula empirica

Calcular formula empirica

Fórmula empírica de la glucosa

En química, la fórmula empírica de un compuesto químico es la relación entera positiva más simple de los átomos presentes en un compuesto[1] Un ejemplo sencillo 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 disulfuro, S2O2. 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 de cada molécula de un compuesto químico, no son iguales.
Una fórmula empírica no menciona la disposición ni el número de átomos. Es estándar para muchos compuestos iónicos, como el cloruro de calcio (CaCl2), y para macromoléculas, como el dióxido de silicio (SiO2).
La fórmula molecular, en cambio, 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.
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). Para determinar las fórmulas empíricas supongamos que tenemos 100 gramos del compuesto. Si este es el caso, los porcentajes serán iguales a la masa de cada elemento en gramos.

Determinación de las fórmulas empíricas y moleculares respuestas de la hoja de trabajo

En esta lección, descubriremos qué es la fórmula empírica de un compuesto y en qué se diferencia de la fórmula molecular. A continuación, aprenderemos a calcular también la fórmula empírica de un compuesto determinado.
Definición de la fórmula empíricaLa fórmula empírica de un compuesto es la proporción más simple de números enteros de cada tipo de átomo en un compuesto. Se puede calcular a partir de la información sobre la masa de cada elemento en un compuesto o de la composición porcentual. Visualmente, la fórmula empírica se parece a la fórmula molecular, que da el número de átomos en una sola molécula de un compuesto. De hecho, la fórmula empírica de un compuesto puede acabar siendo la misma que su fórmula molecular, pero esto no siempre ocurre.
Ejemplo dosEn este ejemplo, estamos calculando la fórmula empírica para la composición de masa %. La forma más común de nylon (Nylon-6) contiene 63,68% de carbono, 12,38% de nitrógeno, 9,80% de hidrógeno y 14,14% de oxígeno. ¿Cuál es la fórmula empírica del Nylon-6? ¿Qué sabemos? Usando los pasos, resolvamos: Paso 1: Determinar las masas. Tenemos que determinar cuántos gramos de cada elemento están presentes en 100g. Todo lo que tenemos que hacer es tomar las cantidades porcentuales y cambiarlas a gramos. Paso 2: Determinar el número de moles dividiendo los gramos por la masa atómica. Paso 3: Dividir el número de moles de cada elemento entre el menor número de moles. Paso 4: Convertir los números en números enteros. Sin embargo, para este ejemplo, ya tenemos números enteros. Esto significa que no necesitamos multiplicarlos por nada. El compuesto contiene 6 átomos de C, 1 átomo de N, 11 átomos de H y 1 átomo de O. Resumen de la lecciónLa fórmula empírica es la relación más simple, con números enteros, de los átomos de un compuesto. También puede ser la fórmula molecular, que da el número de átomos en una sola molécula de un compuesto, pero no siempre. Hay un método de cuatro pasos para calcular la fórmula empírica, empezando por las masas relativas de cada elemento presente en el compuesto.

Ecuación de la fórmula empírica

En la sección anterior, hemos hablado de cómo calcular el porcentaje de composición a partir de mediciones experimentales de masa.    Ahora veremos cómo aplicar esto a la determinación de la fórmula química de un compuesto.
Por ejemplo: una molécula de peróxido de hidrógeno está formada por dos átomos de O y dos átomos de H unidos entre sí, por lo que la fórmula molecular es H2O2. Como la proporción más sencilla de átomos de H y O es 1:1, la fórmula empírica (aunque no la disposición real de los átomos dentro de la molécula) es HO.
Como se ha mencionado anteriormente, el enfoque más común para determinar la fórmula química de un compuesto es medir primero las masas de sus elementos constitutivos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las fórmulas químicas representan los números relativos, no las masas, de los átomos de la sustancia. Por lo tanto, cualquier dato derivado experimentalmente que involucre la masa debe ser utilizado para derivar los números correspondientes de átomos en el compuesto. Para ello, podemos utilizar las masas molares para convertir la masa de cada elemento en un número de moles. A continuación, consideramos los moles de cada elemento en relación con los demás, convirtiendo estos números en una relación de números enteros que puede utilizarse para derivar la fórmula empírica de la sustancia. Consideremos una muestra de compuesto que contiene 1,71 g de C y 0,287 g de H. Los números correspondientes de átomos (en moles) son:

Calcular la fórmula empírica a partir del porcentaje

En los primeros tiempos de la química, había pocas herramientas para el estudio detallado de los compuestos. Gran parte de la información sobre la composición de los compuestos procedía del análisis elemental de los materiales inorgánicos. El “nuevo” campo de la química orgánica (el estudio de los compuestos de carbono) se enfrentaba al reto de no poder caracterizar un compuesto por completo. Se podían determinar las cantidades relativas de elementos, pero muchos de estos materiales tenían carbono, hidrógeno, oxígeno y posiblemente nitrógeno en proporciones simples. No sabíamos exactamente cuántos de estos átomos había realmente en una molécula concreta.
Una fórmula empírica nos indica las proporciones relativas de los diferentes átomos de un compuesto. Las proporciones también son válidas a nivel molar. Así, el H2O está compuesto por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Asimismo, 1,0 mol de H2O está compuesto por 2,0 moles de hidrógeno y 1,0 mol de oxígeno. También podemos trabajar hacia atrás a partir de las proporciones molares porque si conocemos las cantidades molares de cada elemento en un compuesto, podemos determinar la fórmula empírica.

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