Determinação Experimental de Fórmulas Químicas

Os compostos químicos normalmente são descritos por utilizarem uma fórmula empírica ou molecular. Estas fórmulas fornecem informação sobre a quantidade de átomos diferentes dos elementos envolvidos. Mas como são estabelecidas estas fórmulas?

A análise experimental, como a decomposição de compostos, é utilizada para estimar as massas relativas dos elementos constituintes do composto. Estas massas relativas são depois utilizadas para calcular o número de mols de cada elemento para determinar a fórmula de um composto químico. Por exemplo, a amostra de um composto está experimentalmente determinada a conter 43, 64 gramas de fósforo e 56, 36 gramas de oxigênio.

Utilizando as massas molares como fatores de conversão, as massas relativas dos dados experimentais são convertidas em 1, 41 mols para o fósforo e 3, 52 mols para o oxigênio. Estes valores de mole, quando atribuídos como subscritores provisórios aos elementos, produzem uma pseudo-fórmula do composto. Diminuir os valores dos mols pelo valor de mol mais pequeno fornece rácios molares de aproximadamente 2, 5 mole de oxigênio para 1 mole de fósforo, que está diretamente relacionado com a proporção atual de elementos num composto.

Se um dos quocientes ainda for decimal, então todos os números são multiplicados pelo menor número de contagem que dá a menor relação de número inteiro de subscritos, gerando a fórmula empírica de P2O5. A fórmula molecular dos compostos pode ser determinada a partir da sua fórmula empírica e da massa molar ou peso molecular. Por exemplo, o composto químico com a fórmula empírica de P2O5 foi experimentalmente medida para ter uma massa molar de 283, 89 gramas por mol.

A sua fórmula molecular é um número inteiro múltiplo da sua fórmula empírica, enquanto a sua massa molar é um número inteiro múltiplo da massa da sua fórmula empírica. A proporção de massa molar e massa da fórmula empírica representa o número de unidades de fórmula. Multiplicar a fórmula empírica pelo número das unidades de fórmula origina a fórmula molecular.

Desta forma, a partir da fórmula molecular P4O10, o composto é identificado como sendo decaóxido de tetrafósforo, ou mais comummente conhecido pelo nome da sua fórmula empírica como sendo pentóxido de fósforo.