Fórmulas empíricas

A Fórmula empírica é uma fórmula química que fornece a proporção mais simples de número inteiro de átomos na molécula ou em um composto.

A fórmula empírica de um composto é a razão de número inteiro mais simples de cada tipo de átomo em um composto.

Ele pode ser calculado a partir de informações sobre a massa de cada elemento em um composto ou da composição percentual.

Visualmente, a fórmula empírica é semelhante à fórmula molecular, que fornece o número de átomos em uma única molécula de um composto.

Na verdade, a fórmula empírica de um composto pode acabar sendo a mesma que sua fórmula molecular, mas isso nem sempre acontece.

Fórmulas empíricas

O que são fórmulas empíricas?

As fórmulas empíricas descrevem a proporção de cada tipo de átomo em uma substância.

A palavra “empírico” refere-se às origens das fórmulas empíricas em resultados observáveis; ou seja, as fórmulas são determinadas por experimento.

Os cientistas testam a composição de compostos desconhecidos observando sua formação ou suas interações com substâncias conhecidas.

A proporção de átomos em um composto dá apenas uma ideia aproximada de sua natureza, mas é uma base para investigações futuras.

Se os cientistas podem criar um composto e conhecer a composição dos reagentes, ou as substâncias que reagem, eles podem determinar a fórmula empírica do produto.

Eles realizam a reação para produzir o produto sem deixar nenhuma entrada não reagida. Eles também monitoram as proporções dos reagentes que vão para a reação.

É importante que eles saibam a proporção das moléculas dos reagentes, em vez da proporção da massa ou do volume, porque essas medições podem variar para moléculas diferentes.

A proporção de reagentes informa a proporção de átomos no produto, uma vez que todas as moléculas que eles colocam são usadas na reação.

Outro método para determinar fórmulas empíricas é fazer com que um composto reaja com outra substância e observar os produtos da reação. Os cientistas costumam usar esse método para analisar hidrocarbonetos, substâncias que contêm apenas átomos de carbono e hidrogênio. Eles queimam hidrocarbonetos desconhecidos e coletam o dióxido de carbono e o vapor d’água produzidos pela reação.

Quando um hidrocarboneto queima, ele reage com o oxigênio; a reação pode ser representada como A CfHg + B O2 -> D CO2 + E H2O, onde A, B, D e E indicam as proporções das moléculas na reação e feg representam as proporções de carbono e hidrogênio no Hidrocarbonetos. Os experimentadores medem a massa de dióxido de carbono e vapor de água.

Em seguida, eles dividem esses números pelo peso molecular dos respectivos compostos. Para o dióxido de carbono, o número resultante é igual ao número de átomos de carbono, mas eles devem multiplicar o número de moléculas de água por dois para obter o número de moléculas de hidrogênio. Eles encontram os menores números inteiros que preservam a proporção de C e H, e esses são feg na equação: os subscritos da fórmula empírica.

As fórmulas empíricas não indicam a estrutura precisa de uma molécula. Acetileno e benzeno, por exemplo, são hidrocarbonetos que contêm números iguais de átomos de carbono e hidrogênio, então a fórmula empírica de cada um é CH.

A fórmula molecular do acetileno é C₂H₂, enquanto a do benzeno é C₆H₆. Eles têm propriedades muito diferentes, apesar de terem a mesma fórmula empírica.

O acetileno é um gás altamente explosivo usado para corte e soldagem; os anéis de benzeno de seis carbonos são o componente definitivo das substâncias aromáticas e estão presentes em muitas das moléculas responsáveis ??pelos sabores e cheiros.

Fórmulas empíricas – Compostos

A fórmula empírica de um composto expressa uma razão entre o número de átomos de diferentes elementos presentes em uma molécula do composto.

Essa proporção é uma proporção molar, bem como uma proporção entre o número de átomos.

A partir da fórmula é possível calcular a composição percentual de um composto. Indo na direção oposta à composição de um composto, é possível calcular sua fórmula empírica

Uma fórmula empírica nos diz as proporções relativas dos diferentes átomos em um composto.

As proporções também são verdadeiras no nível molar.

Assim, H₂O é composto por dois átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio.

Da mesma forma, 1,0 mol de H₂O é composto de 2,0 moles de hidrogênio e 1,0 mol de oxigênio.

Também podemos trabalhar retroativamente a partir das razões molares, pois, se conhecermos as quantidades molares de cada elemento em um composto, podemos determinar a fórmula empírica.

Em síntese:

A fórmula empírica de um composto é a razão mais simples do número inteiro de átomos de cada elemento no composto.

É determinado usando dados de experimentos e, portanto, empírico.

Por exemplo, a fórmula molecular da glicose é C₆H₁₂O₆, mas a fórmula empírica é CH₂O.

Isso ocorre porque podemos dividir cada número em C₆H₁₂O₆ por 6 para fazer uma relação de número inteiro mais simples.

Por outro lado, um composto que tem a fórmula empírica de CH₂ pode ter uma fórmula molecular de C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈ ou mesmo C₁₃H_26.

Etapas para determinar uma fórmula empírica

1) Comece com o número de gramas de cada elemento, fornecido no problema.

Se as porcentagens forem fornecidas, assuma que a massa total é de 100 gramas, de modo que: a massa de cada elemento = a porcentagem dada.

2) Converta a massa de cada elemento em moles usando a massa molar da tabela periódica.

3) Divida cada valor molar pelo menor número de moles calculado.

4) Arredondar para o número inteiro mais próximo.

Esta é a proporção molar dos elementos e é: representado por subscritos na fórmula empírica.

Se o número for muito grande para arredondar (x.1 ~ x.9), então multiplique cada solução pelo mesmo fator para obter o menor múltiplo de número inteiro.

Por exemplo: Se uma solução for 1,5, multiplique cada solução do problema por 2 para obter 3.
Por exemplo: Se uma solução for 1,25, multiplique cada solução do problema por 4 para obter 5.

Uma vez encontrada a fórmula empírica, a fórmula molecular de um composto pode ser determinada se a massa molar do composto for conhecida.

Simplesmente calcule a massa da fórmula empírica e divida a massa molar do composto pela massa da fórmula empírica para encontrar a razão entre a fórmula molecular e a fórmula empírica.

Multiplique todos os átomos (subscritos) por esta proporção para encontrar a fórmula molecular.

Fonte: www.chem.tamu.edu/www.merriam-webster.com/www.bbc.co.uk/www.chemteam.info/www.wisegeek.org/www2.ucdsb.on.ca/library.vcc.ca/study.com/www.chem.uiuc.edu/chem.libretexts.org