3. Determinación de fórmulas
Composición centesimal
La composición centesimal de una sustancia nos indica la proporción entre las masas de los elementos que forman dicha sustancia, expresada en forma de porcentaje. Dicho de otra forma, la masa de cada elemento que hay en 100 gr. de un compuesto.
Ejemplo 1
Calcular la composición centesimal del ácido nítrico (HNO3).
Fórmulas empíricas
Una fórmula empírica indica qué elementos están presentes en una sustancia y la relación mínima existente entre sus átomos. El análisis químico de una sustancia en el laboratorio nos permite conocer la cantidad de gramos de cada elemento presente en una determinada cantidad de un compuesto. A partir de estas cantidades, en masa, se puede calcular la fórmula empírica e identificar la sustancia.
Ejemplo:
- NaCl indica que el cloruro sódico contiene cloro y sodio y que hay el mismo número de átomos de cloro que de sodio;
- SiO2 nos indica que el cuarzo está formado por silicio y por oxígeno y que contiene el doble de átomos de oxígeno que de silicio.
Fórmulas moleculares
Tan sólo en el caso de las sustancias que presentan enlace covalente se pueden formar moléculas. Para expresar la composición de estas moléculas se utilizan las fórmulas moleculares.
Una fórmula molecular indica la cantidad exacta de átomos que forman una molécula.
Ejemplo:
- NH3 indica que en una molécula de amoniaco hay un átomo de nitrógeno y tres átomos de hidrógeno.
- H2 nos indica que la molécula de hidrógeno contiene dos átomos de dicho elemento.
- O3 nos indica que la molécula de ozono contiene tres átomos de oxígeno.
Relación entre fórmula molecular y fórmula empírica:
Fórmula molecular = n · Fórmula empírica
donde “n” es siempre un número entero positivo.
Ejemplo 2
Al analizar una sustancia orgánica se ha encontrado que en 32,2 g. de dicha sustancia hay 11,2 g de O, 16,8 g de C y 4,2 g de H. Determinese la fórmula empírica del compuesto.
Ejemplo 3
Una muestra de una sustancia orgánica contiene 8,4 g de carbono y 0,7 g de hidrógeno. Si su masa molar está próxima a los 80 g, determina su fórmula molecular y su masa molar exacta.