O que são fórmulas empíricas?
As fórmulas empíricas descrevem a proporção de cada tipo de átomo em uma substância. A palavra "empírico" refere-se às origens das fórmulas empíricas nos resultados observáveis; isto é, as fórmulas são determinadas por experimento. Os cientistas testam a composição de compostos desconhecidos observando sua formação ou suas interações com substâncias conhecidas. A proporção de átomos em um composto fornece apenas uma idéia aproximada de sua natureza, mas é uma base para uma investigação mais aprofundada.
Se os cientistas podem criar um composto e conhecer a composição dos reagentes ou as substâncias que reagem, eles podem determinar a fórmula empírica do produto. Eles realizam a reação para produzir o produto sem deixar entradas não reagidas. Eles também monitoram as proporções dos reagentes que entram na reação. É importante que eles saibam a proporção de moléculas dos reagentes e não a proporção de massa ou volume, porque essas medições podem variar para moléculas diferentes. A proporção de reagentes indica a proporção de átomos no produto, uma vez que todas as moléculas colocadas são usadas na reação.
Outro método para determinar as fórmulas empíricas é fazer com que um composto reaja com outra substância e observe os produtos da reação. Os cientistas geralmente usam esse método para analisar hidrocarbonetos, substâncias que contêm apenas átomos de carbono e hidrogênio. Eles queimam hidrocarbonetos desconhecidos e coletam o dióxido de carbono e o vapor de água que a reação produz.
Quando um hidrocarboneto queima, ele reage com o oxigênio; a reação pode ser representada como AC f H g + BO 2 -> D CO 2 + EH 2 O, onde A, B, D e E indicam as proporções das moléculas na reação ef e g representam as proporções de carbono e hidrogênio no hidrocarboneto. Os pesquisadores medem a massa de dióxido de carbono e vapor de água. Em seguida, eles dividem esses números pelo peso molecular dos respectivos compostos. Para o dióxido de carbono, o número resultante é igual ao número de átomos de carbono ', mas eles devem multiplicar o número de moléculas de água por dois para obter o número de moléculas de hidrogênio. Eles encontram os menores números inteiros que preservam a proporção de C e H, e estes são f e g na equação: os subscritos da fórmula empírica.
As fórmulas empíricas não indicam a estrutura precisa de uma molécula. O acetileno e o benzeno, por exemplo, são hidrocarbonetos que contêm números iguais de átomos de carbono e hidrogênio, de modo que a fórmula empírica de cada um é CH. A fórmula molecular do acetileno é C 2 H 2 , enquanto a do benzeno é C 6 H 6 . Eles têm propriedades muito diferentes, apesar de terem a mesma fórmula empírica. O acetileno é um gás altamente explosivo usado para corte e soldagem; anéis de benzeno de seis carbonos são o componente definitivo de substâncias aromáticas e estão presentes em muitas das moléculas responsáveis por sabores e cheiros.