Todos los compuestos que participan en las reacciones y procesos químicos estan representados mediantes fórmulas. Estas se determinan experimentalmente empleando el análisis químico, del cual se obtiene la composición porcentual de la sustancia.Porcentaje en PesoEl primer paso para resolver la fórmula química de una sustancia, es determinar los gramos de cada elemento contenidos en 100 gr del compuesto. De esta manera se hallan los porcentajes en peso o composición porcentual .Si un compuesto tiene dos elementos X e Y, la composición porcentual de este se halla utilizando la siguiente relación:
Calculamos el número de unidades de masa atómica del primer elemento de la fórmula (masa atómica multiplicada por el número de átomos que hay de dicho elemento en la fórmula). Dicho número lo dividimos por la masa molecular (masa de todo el compuesto en unidades de masa atómica) y el resultado se multiplica por cien.Problemas Resueltosa. Determinar los porcentajes en pesos de un óxido de cobre si 20 gr de este contiene 16 gr de cobre.SoluciónPara hallar el oxígeno contenido en el compuesto, se hace una diferencia entre el peso del óxido menos el peso del cobre.20 gr - 16 gr = 4 gr de oxígeno
b. Calcular los porcentajes en peso del dióxido del carbono (CO2) si los pesos atomicos de los elementos del compuestos son:C=12.O= 16 * 2 = 32.El peso molecular del compuesto es igual a 12+32= 44.%C =(12 ÷ 44) × 100 = 27,3% de C%O =(32 ÷ 44) × 100 = 72,7% de OPara comprobar %C+%O = 100 %27,3 %+72,7% = 100%Fórmula mínima o empíricaLa fórmula mínima se puede establecer a partir de los datos sumunistrados por los porcentajes en pesos o por el número de gramos de los elementos del compuesto.En cada caso, es necesario determinar la relación del número de moles de átomos de cada elemento del compuesto. Los números que expresan esta relación, aparecen como subíndices.Problemas resueltosa. El análisis de un compuesto dio el siguiente resultado en composicion porcentual: Hidrógeno 2.06 %, azufre 32.69 % y oxígeno 65.25 %. Determinar la fórmula mínima.SoluciónSe convierte la composición porcentual a gramos. Como la composición porcentual indica el número de gramos de cada elemento por 100 gr del compuesto, entonces en 100 gramos del compuesto analizado tenemos:2.06 gramos de hidrógeno; 32.69 gramos de azufe y 65.25 gramos de oxígeno.Se transforma los gramos de cada elemento en moles de átomos.
Para determinar el número relativo de moles dividimos cada uno de estos valores por el más pequeño de ellos, para este caso sería 1.02.
Al realizar las divisiones nos queda: H = 2; S = 1; O = 4.Estos números son subíndices en la fórmula del compuesto. Por consiguiente la fórmula mínima o empírica es H2SO4.Fórmula molecularLa fórmula molecular de un compuesto se halla a partir de la masa molecular en gramos del compuesto, y la fórmula mínima de este. La fórmula molecular es un multiplo m (m = 1,2,3,...) de la fórmula mínima. En donde el valor de m es:
Problemas resueltoa. ¿Cuál es la fórmula molecular de un compuesto si su fórmula mímina es AlCl3 y su peso molecular es 267 u?La masa de la fórmula mínima es:Peso de cada unoAl = 26.98Cl = 35.45 × 326.98 u + 3 ( 35.45 u) = 133.3El multiplo m igual a:
m = 2Recuerda que el m debe ser un entero. Si no lo es, se revisan los calculos nuevamente.La fórmula molecular = 2( AlCl3 ) = Al2 Cl6.PREGUNTA: ¿Cuál es la fórmula mínima de un compuesto que contiene 75.74 gr de As y 31.98 gramos de oxígeno?