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La fórmula empírica de un compuesto expresa la proporción más simple de átomos entre sus elementos constituyentes. Le indica qué elementos están presentes y sus proporciones relativas, pero no el recuento exacto de átomos en una sola molécula. La fórmula molecular, por otro lado, revela el número preciso de cada átomo en una molécula. Debido a que muchos compuestos distintos comparten la misma fórmula empírica, solo puedes deducir una fórmula molecular cuando también conoces la masa molar del compuesto.

TL;DR (demasiado largo; no leído)

Una vez que conozcas la fórmula empírica, calcula su masa molar. Divida la masa real de la muestra por esta masa molar para obtener un multiplicador entero. Multiplique cada subíndice de la fórmula empírica por ese multiplicador para obtener la fórmula molecular.

Cómo determinar la fórmula empírica

Los químicos suelen utilizar un análisis de combustión o titulación para determinar la masa de cada elemento en una cantidad conocida del compuesto. Después de medir la masa de cada elemento, divídela por su peso atómico para encontrar el número de moles. Exprese estas proporciones molares como números enteros (o fracciones simplificadas) para obtener la fórmula empírica, la representación más concisa de la composición del compuesto.

Derivación de la fórmula molecular

Siga estos pasos:

1. Calcular la masa empírica. Suma el producto del peso atómico de cada elemento y su subíndice en la fórmula empírica. Esto da la masa molar que representa la fórmula empírica.
2. Mida la masa de la muestra. Pesar una muestra pura del compuesto (idealmente en gramos).
3. Calcule el multiplicador. Divida la masa de la muestra por la masa empírica. El resultado debe ser un número entero (o muy cercano a uno, dentro del error experimental).
4. Ampliar la fórmula empírica. Multiplica el subíndice de cada elemento por el multiplicador entero para obtener la fórmula molecular.

Ejemplo ilustrativo

Paso 1:Encuentra la fórmula empírica

El compuesto contiene 72 g de carbono (C), 12 g de hidrógeno (H) y 96 g de oxígeno (O). Calcula el número de moles:

• C:72 g ÷ 12 g mol⁻¹ =6 mol
• H:12 g ÷ 1 g mol⁻¹ =12 mol
• O:96 g ÷ 16 gmol⁻¹ =6 mol

Divida cada uno por el valor más pequeño (6) para obtener la proporción más simple:1:2:1. La fórmula empírica es CH₂O , lo mismo que el formaldehído.

Paso 2:Determinar la fórmula molecular

Primero, calcule la masa empírica:una C (12 g) + dos H (2 g) + una O (16 g) =30 g. La muestra pesa 180 g, por lo que 180 g ÷ 30 g =6. Multiplique cada subíndice por 6 para obtener la fórmula molecular:C₆H₁₂O₆ , que es glucosa. Aunque la glucosa y el formaldehído comparten la misma fórmula empírica, exhiben propiedades marcadamente diferentes:la glucosa endulza, mientras que el formaldehído es un conservante peligroso.