Guinguette Marais Poitevin

Term

li>fórmulaempíricaNotação que indica as proporções dos vários elementos presentes num composto, sem considerar os números reais.

Os químicos utilizam uma variedade de notações para descrever e resumir os constituintes atómicos dos compostos. Estas notações, que incluem fórmulas empíricas, moleculares e estruturais, utilizam os símbolos químicos dos elementos juntamente com valores numéricos para descrever a composição atómica.

Fórmulas empíricas são a forma mais simples de notação. Fornecem a mais baixa relação de número inteiro entre os elementos de um composto. Ao contrário das fórmulas moleculares, não fornecem informação sobre o número absoluto de átomos numa única molécula de um composto. A fórmula molecular de um composto é igual a, ou um número inteiro múltiplo da sua fórmula empírica.

Fórmulas Estruturais v. Fórmulas Empíricas

Uma fórmula empírica (como uma fórmula molecular) carece de qualquer informação estrutural sobre o posicionamento ou ligação de átomos numa molécula. Pode portanto descrever uma série de diferentes estruturas, ou isómeros, com propriedades físicas variáveis. Para o butano e o isobutano, a fórmula empírica para ambas as moléculas é C2H5, e partilham a mesma fórmula molecular, C4H10. Contudo, uma representação estrutural para o butano é CH3CH2CH2CH3, enquanto o isobutano pode ser descrito usando a fórmula estrutural (CH3)3CH.

Determinação de fórmulas empíricas

Fórmulas empíricas podem ser determinadas utilizando dados de composição em massa. Por exemplo, a análise de combustão pode ser utilizada da seguinte forma:

• Um analisador CHN (um instrumento que pode determinar a composição de uma molécula) pode ser utilizado para encontrar as fracções de massa de carbono, hidrogénio, oxigénio e outros átomos para uma amostra de um composto orgânico desconhecido.
• Após serem conhecidas as contribuições de massa relativa dos elementos, esta informação pode ser convertida em moles.
• A fórmula empírica é a mais baixa relação de número inteiro possível dos elementos.

Exemplo 1:

Suponha que lhe é dado um composto como o acetato de metilo, um solvente normalmente utilizado em tintas, tintas de impressão e adesivos. Quando o acetato de metilo foi quimicamente analisado, descobriu-se que tinha 48,64% de carbono (C), 8,16% de hidrogénio (H), e 43,20% de oxigénio (O). Para efeitos de determinação das fórmulas empíricas, assumimos que temos 100 g do composto. Se for este o caso, as percentagens serão iguais à massa de cada elemento em gramas.

Etapa 1: Alterar cada percentagem para uma expressão da massa de cada elemento em gramas. Ou seja, 48,64% C torna-se 48,64 g C, 8,16% H torna-se 8,16 g H, e 43,20% O torna-se 43,20 g O porque assumimos que temos 100 g do composto total.

passo 2: Converter a quantidade de cada elemento em gramas para a sua quantidade em moles.

esquerda(48,64 {48,64 {g C}{1}direita)|esquerda(1 {1 {frac{1 { mol }}{12.01mbox (g C C) = 4.049 texto (mol)

p>p>esquerda (frac) = 8.095\\texto{mol}p>esquerda(frac{43.20}mbox{ g O O}{1}direita)|esquerda(frac{1 {1}mbox{ mol }{16.00 {g O O}direita) = 2.7\\axt{mol}

passo 3: Dividir cada um dos valores de toupeira pelo menor dos valores de toupeira.

\frac{4.049 \\mbox{ mol }{2.7 \mbox{ mol }} = 1.5

\frac{8.095 \mbox{ mol }}{2.7 \mbox{ mol } = 3

\frac{2.7 \mbox{ mol }}{2.7 \mbox{ mol }} = 1

passo 4: Se necessário, multiplicar estes números por números inteiros a fim de obter números inteiros; se uma operação for feita a um dos números, deve ser feita a todos eles.

1,5 \ vezes 2 = 3

3 \ vezes 2 = 6

1 \ vezes 2 = 2

Assim, a fórmula empírica do acetato de metilo é C3H6O2.

Exemplo 2:

A fórmula empírica do decano é C5H11. O seu peso molecular é de 142,286 g/mol. Qual é a fórmula molecular do decano?

P>Passo 1: Calcular o peso molecular da fórmula empírica (o peso molecular de C = 12,011 g/mol e H = 1,008 g/mol)

5 (12,0111 g/mol) + 11 (1,008 g/mol) = C5H11

60,055 g/mol + 11,008 g/mol = 71.143 g/mol por C5H11

P>Passo 2: Dividir o peso molecular da fórmula molecular pelo peso molecular da fórmula empírica para encontrar a razão entre os dois.

\frac{142.286 \ g/mol}{71.143 \ g/mol} = 2

p>Desde que o peso da fórmula molecular seja o dobro do peso da fórmula empírica, deve haver o dobro de átomos, mas na mesma razão. Portanto, se a fórmula empírica da decane é C5H11, a fórmula molecular da decane é o dobro disso, ou C10H22.