La formula empirica per un composto chimico è un'espressione delle abbondanze relative degli elementi che la compongono. Non è la stessa formula molecolare, che indica il numero effettivo di atomi di ciascun elemento presente in una molecola del composto. Composti diversi con proprietà molto diverse possono avere la stessa formula empirica. Puoi ricavare la formula molecolare di un composto dalla sua formula empirica solo se conosci la massa molare del composto.

TL; DR (Troppo lungo, Non letto)

Se tu conosci la formula empirica di un composto, conosci gli elementi presenti nel composto e le loro proporzioni relative. Calcola la massa molare in base alla formula e dividila nella massa del composto reale. La divisione ti dà un numero intero. Moltiplicare il pedice di ciascun elemento nella formula empirica con questo numero per ottenere la formula molecolare per il composto.

Come trovare la formula empirica

I chimici possono determinare gli elementi di un composto e il loro percentuali relative mediante una reazione chimica con un composto noto che produce prodotti che possono raccogliere e pesare. Dopo averlo fatto, dividono la massa di ciascun elemento per la sua massa molare per determinare il numero di moli presenti in una determinata quantità, in genere 100 grammi. Il numero di moli di ciascun elemento produce la formula empirica, che è l'espressione più semplice degli elementi presenti in una singola molecola del composto e le loro proporzioni relative.

Determinazione della formula molecolare

Il primo passo nel determinare la formula molecolare di un composto è calcolare la massa empirica dalla sua formula empirica. Per fare ciò, cerca la massa di ogni elemento presente nel composto e quindi moltiplica quel numero per il pedice che appare dopo il suo simbolo nella formula. Sommare le masse per determinare la massa molare rappresentata dalla formula.

Il passo successivo è di pesare un campione, quindi dividere la massa empirica nella massa effettiva del composto. Questa divisione produce un numero intero. Moltiplicare gli indici nella formula empirica per questo numero per determinare la formula molecolare.

Esempi

1. L'analisi di un composto rivela che contiene 72 g di carbonio (C), 12 g di idrogeno (H) e 96 g di ossigeno (O). Qual è la sua formula empirica?

Trova il numero di talpe di ciascun elemento

Inizia dividendo la massa di ciascun elemento presente nel composto per la massa molare di quell'elemento per trovare il numero di talpe. La tavola periodica indica che la massa molare del carbonio è di 12 grammi (ignorando le frazioni), quella dell'idrogeno è di 1 grammo e quella dell'ossigeno è di 16 grammi. Il composto contiene quindi 72/12 = 6 moli di carbonio, 12/1 = 12 moli di idrogeno e 96/16 = 6 moli di ossigeno.

Dividi tutti i valori per il più piccolo numero di talpe

sono 12 moli di idrogeno ma solo 6 moli di carbonio e ossigeno, quindi dividi per 6.

Scrivi la formula empirica

I rapporti tra carbonio e idrogeno in ossigeno sono 1: 2: 1, quindi la formula empirica è CH _{2O, che sembra essere la formula chimica per la formaldeide.}

2. Calcola la formula molecolare per questo composto, dato che il campione pesa 180 g.

Confronta la massa registrata con quella della massa molare espressa dalla formula empirica. CH _{2O ha un atomo di carbonio (12 g), due atomi di idrogeno (2 g) e un atomo di ossigeno (16 g). La sua massa totale è quindi di 30 grammi. Tuttavia, il campione pesa 180 grammi, ovvero 180/30 = 6 volte tanto. Devi quindi moltiplicare il pedice di ogni elemento nella formula per 6 per ottenere C 6H 12O 6, che è la formula molecolare per il composto.}

Questo è il molecolare formula per il glucosio, che ha proprietà molto diverse dalla formaldeide, anche se hanno la stessa formula empirica. Non scambiarne uno per l'altro. Il glucosio ha un buon sapore nel tuo caffè, ma mettere la formaldeide nel tuo caffè può darti un'esperienza molto spiacevole.