Fórmulas empíricas y moleculares — Química, 14–17 años
Cómo las mediciones revelan la proporción más sencilla entre los átomos de una sustancia y cómo esa proporción puede convertirse en su fórmula molecular real.
La proporción atómica más sencilla
Una fórmula química puede mostrar la proporción entera más pequeña entre los átomos de un compuesto. Esa es su fórmula empírica: por ejemplo, la glucosa tiene la proporción sencilla CH₂O, aunque cada molécula es realmente C₆H₁₂O₆. La fórmula molecular indica cuántos grupos completos de esa proporción hay en una molécula.
¿Por qué reducir la proporción?
Los químicos suelen medir la masa de una muestra, no los átomos uno a uno. Dividir la masa de cada elemento por su masa atómica permite comparar cuántas partículas hay, pero los primeros valores quizá no sean números enteros. Reducirlos a la proporción entera más pequeña produce una fórmula que se puede comparar con otras sustancias y comprobar mediante la masa molecular.
Ejemplo resuelto: un óxido
Un compuesto contiene 2,4 g de magnesio y 1,6 g de oxígeno. Paso 1: dividir por las masas atómicas relativas: 2,4 ÷ 24 = 0,10 mol de Mg y 1,6 ÷ 16 = 0,10 mol de O. Paso 2: dividir ambos por el valor menor, obteniendo 1:1. La fórmula empírica es MgO; si la masa molecular fuera 80, sería dos veces MgO, es decir, Mg₂O₂.
El decimal tentador
Un error frecuente es escribir directamente un subíndice decimal, como C₁.₅H₃O. El decimal parece razonable porque las masas medidas rara vez dan divisiones exactas, pero los átomos aparecen en cantidades enteras. Multiplica todas las proporciones por el mismo número pequeño —2 en este caso— para convertir 1,5 en 3 y obtener C₃H₆O₂. Después comprueba que los números ya no se pueden reducir.
De los análisis a la identificación
Los laboratorios usan porcentajes medidos para calcular la fórmula de un material desconocido. Esto ayuda a identificar minerales, medicamentos y sustancias halladas en muestras ambientales. La fórmula no muestra toda la forma de una molécula, pero ofrece un punto de partida firme: qué elementos están presentes y en qué proporción más sencilla.
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