Formulă empirică

În chimie, formula empirică (adesea denumită și formulă brută) este acea formulă chimică a unui compus chimic care reprezintă numărului din fiecare atom din compus raportat la un numitor comun. Altfel spus, indică proporția relativă a numărului de atomi din aceste elemente.^[1]^[2] Cel mai simplu exemplu pentru acest concept este monoxidului de sulf, a cărui formulă empirică și formulă moleculară este SO; dioxidul de disulf, care are formula moleculară S₂O₂, are aceeași formulă empirică, anume SO.

Formulă empirică se deduce atât prin analiza calitativă, cât și prin cea cantitativă.^[2]

Exemple

Glucoza (C₆H₁₂O₆), riboza (C₅H₁₀O₅), acidul acetic (C₂H₄O₂) și formaldehida (CH₂O) au formule moleculare diferite, dar au aceeași formulă empirică: CH₂O. Fiecare dintre compuși are de „n” ori numărul de atomi, astfel că formula moleculară este produsul dintre numărul n și formula empirică.

Exemple de compuși cu aceeași formulă empirică
Substanță	Formula moleculară	Formula empirică
Acid acetic	CH₃COOH	CH₂O
Formaldehidă (metanal)	CH₂O	CH₂O
Glucoză	C₆H₁₂O₆	CH₂O

Exemplu de calcul

O analiză chimică a unui eșantion de acetat de metil furnizează următoarele date elementare: 48,64% carbon (C), 8,16% hidrogen (H) și 43.20% oxigen (O). În scopul determinării formulei empirice presupun că avem 100 de grame de compus. Dacă acesta este cazul, procentele vor fi egale cu masa fiecărui element în grame.

Pasul 1: Schimbați fiecare procent în expresie a masei fiecărui element în grame. Adică, 48,64% C devine 48,64 g C, 8,16% H devine 8,16 g H, iar 43,20% O devine 43,20 g O.

Pasul 2: Convertiți cantitatea fiecărui element în grame în cantitatea sa în moli (se împarte nr de grame X la masa atomică a elementului X)

\left({\frac {48.64{\mbox{ g C}}}{1}}\right)\left({\frac {1{\mbox{ mol }}}{12.01{\mbox{ g C}}}}\right)=4.049\ {\text{moli}}

\left({\frac {8.16{\mbox{ g H}}}{1}}\right)\left({\frac {1{\mbox{ mol }}}{1.007{\mbox{ g H}}}}\right)=8.095\ {\text{moli}}

\left({\frac {43.20{\mbox{ g O}}}{1}}\right)\left({\frac {1{\mbox{ mol }}}{16.00{\mbox{ g O}}}}\right)=2.7\ {\text{moli}}

Pasul 3: Împarte fiecare dintre valorile rezultate la cea mai mică dintre aceste valori (2.7)

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

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

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

Pasul 4: Dacă este necesar, înmulțiți aceste numere cu numere întregi pentru a obține numere întregi; dacă o operațiune este făcută la unul dintre numere, aceasta trebuie făcută tuturor.

1.5\times 2=3

3\times 2=6

1\times 2=2

Astfel, formula empirică (formula brută) a acetatului de metil este C3H6O2. Această formulă se întâmplă, de asemenea, să fie formula moleculară a acetat de etil.

Vezi și

Referințe

^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, Ed. a 2-a („Gold Book”) (1997). Versiune online: (2006-) „Empirical formula”.
^ ^a ^b Mică enciclopedie de chimie, București, Editura Enciclopedică Română, 1974, pag. 231

[1] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, Ed. a 2-a („Gold Book”) (1997). Versiune online: (2006-) „Empirical formula”.

[Enc-2] Mică enciclopedie de chimie, București, Editura Enciclopedică Română, 1974, pag. 231

[1]

[2]