Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Comment trouver la formule empirique
- Détermination de la formule moléculaire
- Exemples
La formule empirique pour un composé chimique est une expression des abondances relatives des éléments qui le composent. Ce n'est pas la même chose que la formule moléculaire, qui vous indique le nombre réel d'atomes de chaque élément présent dans une molécule du composé. Différents composés ayant des propriétés très différentes peuvent avoir la même formule empirique. Vous ne pouvez dériver la formule moléculaire d'un composé à partir de sa formule empirique que si vous connaissez la masse molaire du composé.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Si vous connaissez la formule empirique d'un composé, vous connaissez les éléments présents dans le composé et leurs proportions relatives. Calculez la masse molaire basée sur la formule et divisez-la en masse du composé réel. La division vous donne un nombre entier. Multipliez l'indice de chaque élément de la formule empirique par ce nombre pour obtenir la formule moléculaire du composé.
Comment trouver la formule empirique
Les chimistes peuvent déterminer les éléments d'un composé et leurs pourcentages relatifs par une réaction chimique avec un composé connu qui produit des produits qu'ils peuvent collecter et peser. Ensuite, ils divisent la masse de chaque élément par sa masse molaire afin de déterminer le nombre de moles présentes dans une quantité donnée, généralement 100 grammes. Le nombre de moles de chaque élément produit la formule empirique, qui est l'expression la plus simple des éléments présents dans une seule molécule du composé et leurs proportions relatives.
Détermination de la formule moléculaire
La première étape pour déterminer la formule moléculaire d’un composé consiste à calculer la masse empirique à partir de sa formule empirique. Pour ce faire, recherchez la masse de chaque élément présent dans le composé, puis multipliez ce nombre par l'indice qui apparaît après son symbole dans la formule. Somme les masses pour déterminer la masse molaire représentée par la formule.
L'étape suivante consiste à peser un échantillon, puis à diviser la masse empirique en la masse réelle du composé. Cette division produit un nombre entier. Multipliez les indices de la formule empirique par ce nombre pour déterminer la formule moléculaire.
Exemples
1. L'analyse d'un composé révèle qu'il contient 72 g de carbone (C), 12 g d'hydrogène (H) et 96 g d'oxygène (O). Quelle est sa formule empirique?
Commencez par diviser la masse de chaque élément présent dans le composé par la masse molaire de cet élément pour trouver le nombre de moles. Le tableau périodique indique que la masse molaire de carbone est de 12 grammes (sans tenir compte des fractions), celle d’hydrogène est de 1 gramme et celle d’oxygène de 16 grammes. Le composé contient donc 72/12 = 6 moles de carbone, 12/1 = 12 moles d'hydrogène et 96/16 = 6 moles d'oxygène.
Il y a 12 moles d'hydrogène mais seulement 6 moles de carbone et d'oxygène, divisez donc par 6.
Les rapports carbone / hydrogène / oxygène sont de 1: 2: 1, la formule empirique est donc CH2O, qui est la formule chimique du formaldéhyde.
2. Calculez la formule moléculaire de ce composé, étant donné que l’échantillon pèse 180 g.
Comparez la masse enregistrée à celle de la masse molaire exprimée par la formule empirique. CH2O a un atome de carbone (12g), deux atomes d'hydrogène (2g) et un atome d'oxygène (16g). Sa masse totale est donc de 30 grammes. Cependant, l’échantillon pèse 180 grammes, ce qui correspond à 180/30 = 6 fois plus. Vous devez donc multiplier l'indice de chaque élément de la formule par 6 pour obtenir C6H12O6, qui est la formule moléculaire du composé.
C'est la formule moléculaire du glucose, qui a des propriétés très différentes de celles du formaldéhyde, même s'ils ont la même formule empirique. Ne confondez pas l'un avec l'autre. Le glucose a bon goût dans votre café, mais mettre du formaldéhyde dans votre café est susceptible de vous donner une expérience très désagréable.