Fórmula empírica

La fórmula empírica es la fórmula que expresa la relación más simple entre sus átomos constituyentes y, por tanto, no es la verdadera fórmula del compuesto, pero a partir de ella es posible obtener la fórmula molecular o verdadera fórmula del compuesto. La determinación de la fórmula empírica se realiza a partir de datos obtenidos mediante análisis químico. Consideremos, por ejemplo, los resultados obtenidos mediante análisis químico para un compuesto desconocido.

• masa de carbono = 0,8180 g, masa de hidrógeno = 0,1370 g y masa de oxígeno = 0,5450 g.

Las etapas que debemos  seguir para encontrar la fórmula empírica a partir de estos datos son:
1. Determinamos la cantidad (de acuerdo con SI el término cantidad se refiere a mol) de cada elemento constituyente del compuesto.

• mol de C = masa de carbono/Masa atómica del carbono = 0,8180 g/12,011 gmol^-1 = 0,06810
• mol de H = masa de hidrógeno/Masa atómica del hidrógeno = 0,1370 g/1,0079 gmol^-1 = 0,1359
• mol de oxígeno = masa de oxígeno/Masa atómica del oxígeno = 0,5450 g/15,9994 gmol^-1 = 0,03406

2. Determinamos la relación más simple. Esto lo podemos hacer dividiendo el menor valor entre si mismo y los otros valores entre el menor. En realidad, se debe buscar el máximo común divisor de todos los valores (m. c. d) y dividir todos los valores entre el m. c. d, pero para un gran número de situaciones se puede operar como se indicó primero.

• relación: mol de C/mol de oxígeno = 0,06810/0,03406=1,999 aproximado a 2
• relación: mol de H/mol de oxígeno = 0,1359/0,03406 = 3,990 aproximado a 4
• relación: mol de O/mol de oxígeno = 0,03406/0,03406 = 1,000 ó 1

3. Determinamos la fórmula empírica.

• C₂H₄O

Nota: Si los resultados del análisis químico se reportan en composición centesimal o en porcentaje, podemos aplicar el mismo procedimiento anterior, pero la cantidad es referida a 100 g de muestra. Al obtener la relación más simple y al estar todas las cantidades referidas a 100 g de muestra ésta se cancela obteniéndose el mismo resultado:

• mol de A/ 100 g de muestra = %A/ Masa atómica de A
• mol de B/100 g de muestra = %B/Masa atómica de B
• mol de C/100 g de muestra = %C/Masa atómica de C

Relación más simple: asumiendo la primera como la de menor cantidad, dividimos la primera entre si mismo y todas las otras entre la primera. 

• (mol de B/100 g de muestra)/(mol de A/100 g de muestra) = mol de B/mol de A
• (mol de C/100 g de muestra)/(mol de A/100 g de muestra) = mol de C/mol de A
• (mol de A/ 100 g de muestra)/(mol de A/100 g de muestra) = 1