Cómo calcular la fórmula empírica y la fórmula molecular
La fórmula empírica da la proporción más simple entre los átomos de un compuesto; la fórmula molecular da el número real de átomos en cada molécula. La glucosa, C6H12O6, tiene fórmula empírica CH2O: la proporción 1 : 2 : 1 es la misma, pero la molécula real es seis veces más grande.
De porcentajes a fórmula empírica en cuatro pasos
- Supón 100 g de muestra. Así cada porcentaje se lee directamente en gramos.
- Convierte cada masa a moles dividiendo entre la masa atómica del elemento.
- Divide todos los moles entre el más pequeño.
- Si no salen enteros, multiplica todos por el número que los convierta en enteros.
Ejemplo resuelto
Un análisis da 40.00 % de carbono, 6.71 % de hidrógeno y 53.28 % de oxígeno.
| Elemento | Gramos en 100 g | Moles | ÷ el menor |
|---|---|---|---|
| C | 40.00 | 40.00 ÷ 12.011 = 3.330 | 1.00 |
| H | 6.71 | 6.71 ÷ 1.008 = 6.657 | 2.00 |
| O | 53.28 | 53.28 ÷ 15.999 = 3.330 | 1.00 |
La fórmula empírica es CH2O, con masa de 30.026 g/mol.
De fórmula empírica a fórmula molecular
Necesitas un dato más: la masa molar real del compuesto, que se mide con un espectrómetro de masas o con propiedades coligativas. Divide la masa molar real entre la de la fórmula empírica; el resultado debe ser un entero n, y la fórmula molecular es la empírica multiplicada por n.
Si la masa molar medida es 180.16 g/mol: n = 180.16 ÷ 30.026 = 6.00, así que la fórmula molecular es C6H12O6. Si fuera 60.05 g/mol, n = 2 y sería C2H4O2, el ácido acético.
Cuándo multiplicar y cuándo redondear
Los datos experimentales tienen error, así que 1.98 o 2.03 se redondean a 2 sin problema. Pero ciertos decimales indican una fracción y hay que multiplicar:
- Termina en .5 (1.5, 2.5): multiplica por 2.
- Termina en .33 o .67 (1.33, 2.67): multiplica por 3.
- Termina en .25 o .75: multiplica por 4.
Ejemplo: si las proporciones salen Fe 1 : O 1.5, multiplica por 2 y obtienes Fe2O3. Redondear 1.5 a 2 daría FeO2, que es incorrecto.
El camino inverso: composición porcentual
Si ya conoces la fórmula, la composición porcentual se obtiene dividiendo la masa de cada elemento entre la masa molar. Nuestra calculadora de masa molar la muestra automáticamente: escribe C6H12O6 y verás 40.00 % de C, 6.71 % de H y 53.28 % de O, los mismos datos del ejemplo.
Comprueba la composición de tu fórmula
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