La formula mínima de un compuesto representa la menor relación que existe entre los átomos que integran molécula de dicho compuesto. A esta también se la llama fórmula empírica.

La fórmula molecular es la que expresa la cantidad real de cada átomo en la molécula de un compuesto. Por eso también se la conoce como fórmula verdadera. A veces ambas coinciden pero muchas veces no.

A continuación veremos algunos ejemplos para aclarar estos conceptos.

Por ejemplo el caso del benceno. Es un compuesto orgánico del tipo aromático cuya fórmula molecular es C6H6. Pero la menor relación es CH, es decir, por cada átomo de C tenemos 1 de H.

En estos problemas nos dan los porcentajes en masa que tienen los elementos en el compuesto. Con esos datos debemos hallar la fórmula mínima.
C = 92,31 % H = 7,69 %

En primer lugar dividimos a cada porcentaje por el peso atómico del elemento.

C = 92,31 / 12 = 7,69
H = 7,69/1 = 7,69

A ambos números los dividimos por si mismos. En este caso como son iguales obtenemos 1. A veces obtenemos 2, 3 o 4 por ejemplo. Significa que por cada átomo de un elemento tendremos 2, 3 o 4 átomos del otro elemento. En este caso vemos que por cada átomo de C hay uno de H. Así que la fórmula mínima es:

C H

Ahora nos dan el peso de la fórmula molecular (PFM)(verdadera). El PFM = 78.

El peso de la fórmula mínima (Pfm) es 12 + 1 = 13. Ya que el C pesa 12 y el H pesa 1. Entonces es fácil darse cuenta de que el peso de la fórmula verdadera es mucho mayor y varias veces que el de la fórmula mínima. En algunos casos pueden coincidir. Cuando eso sucede la fórmula mínima es igual a la fórmula verdadera. Una vez obtenidos los pesos de las fórmulas debemos dividirlos entre ellos. El peso de la mayor sobre el peso de la menor.

PFM/ Pfm = 78 / 13 = 6

Este número obtenido lo multiplicamos por cada número de átomos de la fórmula mínima. Es decir, a la cantidad de carbonos (1) x 6 y a la cantidad de hidrógenos (1) x 6 y nos da la FM (verdadera).

C6 H6.

Si por ejemplo observamos el caso del agua (H20). La FM es igual a la fm. Ya que la relación entre hidrógeno y oxígeno es 2 a 1. No se puede hacer menor a esta relación.

Los porcentajes de C, H y O en la vitamina C (ácido ascórbico), son 41%, 4,5% y 54,5%.

C = 41/12 = 3,41
H = 4,5/1 = 4,5
O = 54/16 = 3,37

A cada valor lo dividimos por el menor para saber la relación que existe entre ellos.

C = 3,41/3,37 = 1,01
H = 4,5/3,41 = 1,33
O = 3,37/3,37 = 1

Como observamos no podemos con estos valores redondear a números enteros porque cometeríamos un gran error, especialmente con el 1,33. En estos casos multiplicamos por un número entero a todos para acercarse a valores enteros. El mejor valor es 3. Ya que si elegimos al 2 el 1,33 del hidrógeno llegará a 2,66 lejos aún de un número entero. Con el 3 obtendremos estos valores:

C = 1,01 x 3 = 3,03
H = 1,33 x 3 = 3,99 = 4
O = 1 x 3 = 3

El 3,99 tranquilamente lo redondeamos a 4 sin entrar en errores. La fm será C3 H4 O3. Ahora calculamos el peso de esta fórmula mínima (pfm).

C = 12 x 3 = 36
H = 1 x 4 = 4
O = 16 x 3 = 48

pfm = 88

Sin embargo el peso de la fórmula verdadera es PFM = 176. Por lo tanto si hacemos el cociente nos da:

176/88 = 2

Lo cual significa que debemos multiplicar por 2 a cada valor de átomos de la fórmula mínima para obtener la fórmula molecular.

FM = C6 H8 O6

Espero que estos ejemplos te hayan servido. Puedes dejar tus comentarios y suscribirte a nuestro boletín para recibir los últimos post. Hasta pronto.

Bioquímico: Patricio Arroyo.