7.2: Fórmula empírica

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¿Qué podrían estar discutiendo los científicos de la imagen?

Cuando el científico francés Antoine Lavoisier realizó sus experimentos, no sabía cuáles serían los productos de cada reacción. Tuvo que aislar el material (ya sea calentando mercurio o midiendo los gases de la respiración) y luego estudiar su composición elemental antes de poder entender los procesos que se estaban produciendo.

Descubrir que existe un nuevo compuesto es el inicio de un largo proyecto de investigación. Para poder hacer este nuevo compuesto en el laboratorio, necesitamos saber mucho sobre su estructura. A menudo, el lugar para comenzar es determinar los elementos en el material. Entonces, podemos conocer las cantidades relativas de cada elemento para continuar nuestra evaluación de este nuevo material.

Fórmula empírica

Una fórmula empírica es una fórmula que muestra los elementos de un compuesto en su menor proporción de números enteros. La glucosa es un azúcar simple importante que las células utilizan como su principal fuente de energía. Su fórmula molecular es\(\ce{C_6H_{12}O_6}\). Dado que cada uno de los subíndices es divisible por 6, la fórmula empírica para la glucosa es\(\ce{CH_2O}\). Cuando los químicos analizan un compuesto desconocido, a menudo el primer paso es determinar su fórmula empírica. Hay una gran cantidad de compuestos cuyas fórmulas moleculares y empíricas son las mismas. Si la fórmula molecular no puede simplificarse en una relación de número entero menor, como en el caso de\(\ce{H_2O}\) o\(\ce{P_2O_5}\), entonces la fórmula empírica es también la fórmula molecular.

¿Cómo determinamos una fórmula empírica para un compuesto? Considera un compuesto compuesto por carbono, hidrógeno y oxígeno. Podemos analizar las cantidades relativas de cada elemento en el compuesto. Cuando obtenemos una cifra porcentual para cada elemento, ahora sabemos cuántos gramos de cada uno hay en 100 gramos del material original. Esto nos permite determinar el número de moles para cada elemento. Las proporciones se pueden reducir a números enteros pequeños para dar la fórmula empírica. Si quisiéramos una fórmula molecular, necesitaríamos determinar el peso molecular del compuesto.

Resumen

La fórmula empírica da la relación de número entero más baja de elementos en un compuesto.
La fórmula empírica no muestra el número real de átomos.

Revisar

Definir “fórmula empírica”.
¿Por qué C ₆ H ₁₂ O ₆ no se considera una fórmula empírica para la glucosa?
¿La fórmula empírica para un compuesto puede ser la misma que la fórmula molecular?
¿Qué necesitamos saber para determinar una fórmula molecular a partir de una fórmula empírica?
Dar tres ejemplos de compuestos cuyas fórmulas empíricas son las mismas que sus fórmulas moleculares.