La formula empirica per un composto chimico è un'espressione delle abbondanze relative degli elementi che lo compongono. Non è la stessa della formula molecolare, che ti dice 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 derivare 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. Moltiplica il pedice di ciascun elemento nella formula empirica per questo numero per ottenere la formula molecolare per il composto.
Come trovare la formula empirica
I chimici possono determinare gli elementi in un composto e le relative percentuali per 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 - di solito 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 in determinare la formula molecolare di un composto è calcolare la massa empirica dalla sua formula empirica. Per fare ciò, cerca la massa di ciascun elemento presente nel composto, quindi moltiplica quel numero per il pedice che appare dopo il suo simbolo nella formula. Somma le masse per determinare la massa molare rappresentata dalla formula.
Il passo successivo è pesare un campione, quindi dividere la massa empirica nella massa effettiva del composto. Questa divisione produce un numero intero. Moltiplicare i pedici 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?
Inizia dividendo la massa di ciascun elemento presente nel composto per la massa molare di quella elemento per trovare il numero di moli. 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 di 16 grammi. Pertanto, il composto contiene 72/12 \u003d 6 moli di carbonio, 12/1 \u003d 12 moli di idrogeno e 96/16 \u003d 6 moli di ossigeno.
Ci sono 12 moli di idrogeno ma solo 6 moli di carbonio e ossigeno, quindi dividi per 6.
I rapporti tra carbonio e idrogeno e ossigeno sono 1: 2: 1, quindi la formula empirica è CH 2O, che risulta 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 (12g), due atomi di idrogeno (2g) e un atomo di ossigeno (16g). La sua massa totale è quindi di 30 grammi. Tuttavia, il campione pesa 180 grammi, ovvero 180/30 \u003d 6 volte di più. Devi quindi moltiplicare il pedice di ciascun 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 glucosio, che ha proprietà molto diverse rispetto alla formaldeide, anche se hanno la stessa formula empirica. Non confondere l'uno con l'altro. Il glucosio ha un buon sapore nel tuo caffè, ma mettere formaldeide nel tuo caffè probabilmente ti darà un'esperienza molto spiacevole.
