Come Calcolare La Formula Molecolare Di Un Composto

La formula minima di un composto è il rapporto numerico minimo con cui i diversi atomi si trovano in un composto. Tuttavia, c’è da dire che non sempre il risultato della formula coincide con la formula molecolare che indica il rapporto reale con cui i diversi atomi si trovano nel composto. La formula molecolare può essere infatti anche un multiplo della formula minima.

Ad ogni modo, per riuscire a calcolare la formula molecolare di un qualsiasi composto, dovrete prima conoscere la sua formula minima e la sua massa molare misurata sperimentalmente. La massa molare non è altro che la massa in grammi di una mole e coincide numericamente con il valore della massa molecolare (o eventualmente con la massa atomica), anche se la sua unità di misura è g/mol.

 

Come abbiamo accennato prima, la formula minima di un composto consente di individuare quali elementi chimici formano la molecola e qual è il rapporto minimo che intercorre fra di loro. Si tratta di un concetto molto importante da conoscere, in quanto esprime la proporzione minima grazie alla quale gli atomi si legano ai vari elementi per formare la molecola (o lo ione).

Un esempio di formula minima è HO, dove l’idrogeno e l’ossigeno hanno rapporto minimo 1:1 (nel senso che occorrono 1 atomo di H e 1 atomo di O per formare questa molecola).

Ad ogni modo, per scrivere correttamente una formula minima bisogna porre l’elemento meno elettronegativo a sinistra e procedere verso destra aumentando l’elettronegatività di volta in volta. Eccezion fatte per i composti del tipo CHX, dove C è il carbonio, H l’idrogeno e X un qualsiasi elemento (solitamente ossigeno, cloro, bromo). Per aiutarvi in questo, vi consiglio di utilizzare la tavola periodica degli elementi.

La formula molecolare, invece, indica gli elementi presenti e il numero esatto di atomi di ciascuno degli elementi che compongono la molecola. Uno degli esempi più popolari è la formula dell’acqua: H2O. Questa molecola è infatti composta da 2 atomi di idrogeno e 1 atomo di ossigeno. A questa punto, vi chiederete qual è la differenza fra la formula minima e molecolare. Semplicemente, la formula molecolare esiste realmente, quella minima no!

Spesso bisogna moltiplicare la formula minima per un coefficiente, in questo caso per 2, al fine di ottenere una formula molecolare che correlata ad una molecola reale. Questo coefficiente può essere trovato con semplici calcoli anche se, in alcuni casi, formula minima e molecolare possono anche coincidere.

Esempi

Facciamo ora due esempi pratici di calcolo riguardanti sia la formula molecolare che minima di un composto.

1. Un composto avente peso molecolare pari a 98,96 uma è formato dal 71,0% in peso di Cl, 4,05% di H e 24,0% di C. Calcolare la sua formula minima (a) e la sua formula molecolare (b). (1 uma = 1/12 (massa di un atomo di 12C) = 1,66054 •10-27 kg).
2. Un acido organico contiene: 4,8% di H, 19,0% di C, 76,2% di O. La percentuale di acqua di cristallizzazione è 28,6% di H2O e il peso molecolare del composto è 126,07 uma. Trovare la formula molecolare del composto.

Risposta: 

1. C2H4Cl2 (a) = (b)
2. C2H2O4 • 2H2O