FÓRMULA MÍNIMA: COM TREURE LA FÓRMULA MÍNIMA, EXEMPLES I EXERCICIS - QUIMICA - 2026

La fórmula mínima o empírica és una expressió de la proporció en què es troben presents els àtoms dels diferents elements que formen un compost químic. La fórmula mínima és doncs la representació més senzilla d'un compost químic. A això es deu que sigui 'mínima'.

La fórmula mínima no expressa els números d'àtoms dels diferents elements que formen un compost químic; sinó la proporció en què es combinen aquests àtoms per generar el compost químic.

Aquesta fórmula mínima penes revela que el compost té igual quantitats d'àtoms de carboni i oxigen, i el doble d'àtoms d'hidrogen. Font: Gabriel Bolívar.

La fórmula mínima és també anomenada fórmula empírica, ja que s'obté de l'experimentació; és a dir, està relacionada amb l'experiència. L'observació experimental va permetre concloure que dos àtoms d'hidrogen es combinen amb un àtom d'hidrogen per formar l'aigua (H ₂ O).

En molts casos, la fórmula mínima coincideix amb la fórmula molecular. A la molecular apareixen els números reals dels diferents elements que formen un compost químic; tal és el cas, per exemple, de l'àcid sulfúric (H ₂ SO ₄).

Però en altres casos, no hi ha coincidència de la fórmula mínima i la fórmula molecular; tal és el cas de l'benzè: la fórmula mínima és CH, mentre que la seva fórmula molecular és C ₆ H ₆.

Com treure la fórmula mínima?

primer pas

Trobar els grams de cada element present en el compost. Com usualment s'expressen en percentatge de la massa de l'compost, s'ha de fer un càlcul simple per a la transformació dels percentatges màssics en massa dels elements.

segon pas

S'obté el nombre relatiu dels àtoms dels diferents elements que formen el compost químic. Per a això, es divideix la massa de cada element, expressada en grams, entre la seva massa atòmica.

Alguns autors prefereixen trucar a el nombre relatiu dels àtoms, com el nombre de mols d'àtoms dels elements que formen part de l'compost químic.

tercer pas

Obtenció de la proporció mínima, expressada en nombres enters, de cadascun dels àtoms presents en el compost químic.

Per trobar aquests valors, es divideixen els nombres relatius de cada àtom present en el compost entre el valor mínim numèric relatiu que presenti un àtom en el compost químic.

En el cas que el valor de la proporció mínima d'un àtom no sigui un nombre enter sense decimals, s'ha de multiplicar tots els valors de la proporció mínima per un nombre; de tal manera, que permeti aconseguir que tots els valors de la proporció mínima siguin nombres enters.

Per exemple, si el valor de la proporció mínima d'un àtom de l'compost químic és 2.5, s'ha de multiplicar tots els valors de la proporció mínima de cadascun dels àtoms presents per 2. Així, tots els valors de la proporció mínima seran només nombres enters.

quart pas

Escriure la fórmula mínima de l'compost. Els valors de la proporció mínima per als àtoms dels diferents elements es col·locaran com subíndexs dels símbols químics d'elements per escriure la fórmula mínima.

Exemples de fórmula mínima

Aigua i diòxid de carboni

La major part dels compostos químics presenten fórmules que són, alhora, fórmules mínimes i moleculars. Així, la fórmula de l'aigua (H ₂ O) és una fórmula mínima; però també és una fórmula molecular. El mateix passa amb la fórmula de l'diòxid de carboni (CO ₂).

Òxids bàsics i àcids

Els òxids bàsics i àcids són compostos químics que presenten fórmules químiques, excepte explicades excepcions que són tant fórmules mínimes com moleculars. La mateixa situació es presenta amb els hidròxids i els àcids, a excepció d'alguns àcids carboxílics.

àcid acètic

Els àcids carboxílics que presenten un nombre parell d'àtoms de carboni en la seva composició, presenten, per separat, una fórmula mínima i una fórmula molecular. L'àcid acètic, per exemple, té una fórmula molecular (C ₂ H ₄ O ₂); però també presenta una fórmula mínima (CH ₂ O).

àcid butíric

També l'àcid butíric presenta una fórmula molecular (C ₄ H ₈ O ₂) i una fórmula mínima (C ₂ H ₄ O).

etilenglicol

Altres compostos orgànics presenten els dos tipus de fórmules químiques; tal és el cas de l'etilenglicol, que té una fórmula molecular (C ₂ H ₆ O ₂) i una fórmula mínima (CH ₃ O).

benzè

El benzè, un compost aromàtic, té una fórmula molecular (C ₆ H ₆) i una fórmula mínima (CH).

glucosa

La glucosa té una fórmula molecular (C ₆ H ₁₂ O ₆) i una fórmula mínima (CH ₂ O).

exercicis resolts

- Exercici 1

L'etilenglicol és un compost usat com anticongelant, té un pes molecular de 62,1 g / mol i una composició percentual en massa següent:

C: 38%, H: 9,7%

O: 51,16%.

primer pas

Expressar els percentatges màssics dels elements en les seves masses en grams. Per a això, es pren com a referència el pes molecular de l'etilenglicol. Si aquest és 62,1 grams per mol, el 38% de la mateixa consisteix de carboni. I així successivament amb els altres elements:

Massa de carboni = 62,1 g · (38/100)

= 23,6 g

Massa d'hidrogen = 62,1 g · (9,7 / 100)

= 6,024 g

Massa d'oxigen = 62,1 g · (51,16 / 100)

= 31,77 g

segon pas

Calcular el nombre relatiu de cada àtom present (NRA) o el nombre de mols de cada àtom. Per a això, es divideix la massa de cada element químic entre la seva massa atòmica.

NRA (C) = 23,6 g / 12 g

= 1,97

Es pot arrodonir a 2.

NRA (H) = 6,024 g / 1 g

= 6,024

Es pot arrodonir a 6.

NRA (O) = 31,77 g / 16 g

= 1,985

Es pot arrodonir a 2.

tercer pas

Calcular la proporció mínima de nombre sencer dels elements de l'compost (PMNE). Per a això, es divideixen cadascun dels valors dels nombres relatius atòmics (NRA) entre el menor valor d'aquest. En aquest cas, 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

quart pas

Escriure la fórmula mínima de l'etilenglicol:

CH ₃ O

Com es pot veure, els valors obtinguts en el pas 3 són els subíndexs dels elements de l'compost.

- Exercici 2

L'àcid acètic té un pes molecular de 60 g / mol i una composició percentual màssica següent:

C: 40%

H: 6,67%

O: 53,33%

Obtenir la fórmula mínima de l'compost.

primer pas

Transformar els percentatges màssics dels elements en les seves masses expressades en grams:

Massa de carboni = 60 g · (40/100)

= 24 g

Massa d'hidrogen = 60 g · (6,67 / 100)

= 4 g

Massa d'oxigen = 60 g · (53,33 / 100)

= 32 g

segon pas

Calcular els nombres relatius dels àtoms (NRA) de l'compost. Per a això, es divideixen les masses dels elements entre les seves masses atòmiques:

NRA (C) = 24 g / 12 g

= 2

NRA (H) = 4 g / 1 g

= 4

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

tercer pas

Obtenir la proporció mínima de nombre sencers dels elements de l'compost (PMNE). Per a això, es divideixen els valors de NRA dels elements entre el valor menor de NRA que presenti un element:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

quart pas

Escriure la fórmula mínima de l'àcid acètic:

CH ₂ O

Els subíndexs de l'compost són els valors obtinguts de PMNE.

referències

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 d'agost de al 2019). Empirical Formula: Definition and Examples. Recuperat de: thoughtco.com
3. Wikipedia. (2020). Empirical formula. Recuperat de: en.wikipedia.org
4. Chemistry LibreTexts. (3 juliol 2019). Calculating Empirical Formules for Compounds. Recuperat de: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (2020). Empirical Fórmula: Definition, Steps & Examples. Study. Recuperat de: study.com