Fórmulas empíricas e moleculares — Química, 14–17 anos
Como as medições revelam a proporção mais simples entre os átomos de uma substância e como essa proporção pode dar a sua fórmula molecular real.
A proporção atómica mais simples
Uma fórmula química pode mostrar a proporção inteira mais pequena entre os átomos de um composto. Essa é a fórmula empírica: por exemplo, a glicose tem a proporção mais simples CH₂O, embora cada molécula seja C₆H₁₂O₆. A fórmula molecular indica quantos grupos completos dessa proporção existem numa molécula.
Porquê reduzir a proporção?
Os químicos medem muitas vezes a massa de uma amostra, não cada átomo individualmente. Dividir a massa de cada elemento pela sua massa atómica dá uma comparação das quantidades de partículas, mas os primeiros valores podem não ser números inteiros. Reduzi-los à proporção inteira mais pequena cria uma fórmula que pode ser comparada com outras substâncias e confirmada pela massa molecular.
Exemplo resolvido: um óxido
Um composto contém 2,4 g de magnésio e 1,6 g de oxigénio. Passo 1: dividir pelas massas atómicas relativas: 2,4 ÷ 24 = 0,10 mol de Mg e 1,6 ÷ 16 = 0,10 mol de O. Passo 2: dividir ambos pelo menor valor, obtendo 1:1. A fórmula empírica é MgO; se a massa molecular fosse 80, seria duas vezes MgO, ou Mg₂O₂.
O decimal tentador
Um erro comum é escrever diretamente um índice decimal, como C₁,₅H₃O. O decimal parece razoável porque as massas medidas raramente dão divisões exactas, mas os átomos aparecem em quantidades inteiras. Multiplique todas as proporções pelo mesmo número pequeno — 2 neste caso — para transformar 1,5 em 3 e obter C₃H₆O₂. Depois confirme que os números já não podem ser reduzidos.
Da análise à identificação
Os laboratórios usam percentagens medidas para determinar a fórmula de um material desconhecido. Isto ajuda a identificar minerais, medicamentos e substâncias encontradas em amostras ambientais. A fórmula não mostra toda a forma de uma molécula, mas dá um ponto de partida sólido: que elementos estão presentes e em que proporção mais simples.
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