Fórmula empírica

Referência : Ferreira Fernandes, R. (2010), WikiCiências, 1(9):0165
Autor: Ricardo Ferreira Fernandes
Editor: Jorge Gonçalves

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A fórmula empírica de um composto é a fórmula química mais simples possível e indica somente a relação entre o número de átomos de cada espécie. Por exemplo, a glucose apresenta a fórmula empírica CH₂O, indicando que no composto, por cada átomo de carbono, existe um átomo de oxigénio e dois átomos de hidrogénio.

A fórmula empírica de um composto é calculada a partir da sua composição elementar. Assim, é necessário conhecer a percentagem mássica de cada elemento presente no composto, que é expressa, de acordo com a equação (1), pelo quociente entre a massa de cada elemento e a massa total da amostra:

$%\text{ massa}=\frac{m_\text{elemento}}{m_\text{total}}\times 100 \qquad \qquad \qquad \qquad (1)$

Recorrendo à análise elementar, é possível determinar a percentagem mássica de cada elemento existente num determinado composto. Veja-se o seguinte exemplo do estabelecimento da fórmula empírica do ácido ascórbico (vitamina C) a partir da sua composição elementar:

Carbono (C)	40,92%
Hidrogénio (H)	4,581%
Oxigénio (O)	54,50%

Após se ter determinado a composição da amostra, o passo seguinte é converter a percentagem em massa de cada elemento no número relativo de moles. A conversão é feita utilizando a massa molar de cada elemento supondo que se tem uma massa total de 100 g de composto:

$\text{Carbono}=\frac{40,92 \text{ g}}{12,01 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}}=3,407 \text{ mol}$

$\text{Hidrog }\!\!\acute{\mathrm{e}}\!\!\text{ nio}=\frac{4,581 \text{ g}}{1,008 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}}=4,545 \text{ mol}$

$\text{Oxig }\!\!\acute{\mathrm{e}}\!\!\text{ nio}=\frac{54,50 \text{ g}}{15,99 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}}=3,406 \text{ mol}$

Verifica-se que os elementos C:H:O estão numa proporção 3,407: 4,545: 3,406. Assim, poderia representar-se o composto pela fórmula C_3,407H_4,545O_3,406. No entanto, a fórmula empírica representa as proporções molares em que os elementos se encontram num composto utilizando os menores números inteiros. Deste modo, o passo seguinte consiste em dividir o número de moles de cada elemento pelo menor número encontrado (3,406) obtendo-se uma proporção 1,00:1,33:1,00.

Porém, um dos números ainda não é inteiro, logo é necessário multiplicar os números obtidos por um factor até obter valores inteiros para todos os números da fórmula. Neste caso multiplicando por 3 obtém-se a proporção 3:4:3 para os elementos C:H:O. Assim, o ácido ascórbico (vitamina C) apresenta a fórmula empírica C₃H₄O₃ , ou seja, por cada 3 átomos de carbono existem 4 átomos de hidrogénio e 3 átomos de oxigénio.

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Criada em 10 de Abril de 2010
Revista em 10 de Abril de 2010
Aceite pelo editor em 16 de Setembro de 2010