Composizione percentuale e formula di un composto

Composizione percentuale e formula di un composto

Nota la composizione percentuale di un composto è possibile assegnargli una formula opportuna. Viceversa, nota la sua formula è possibile determinare la percentuale in peso dei diversi elementi che lo compongono.

L'analisi chimica di una sostanza fornisce in genere la composizione, espressa come percentuale di elementi chimici in essa presenti. Utilizzando questi dati analitici è possibile assegnare al composto una formula minima, detta anche formula empirica, formula grezza o formula bruta. Tale formula indica il minimo rapporto di combinazione tra gli elementi. Essa descriverà adeguatamente la sostanza se si tratta di un composto ionico, mentre potrebbe anche non farlo per un composto molecolare. In quest'ultimo caso è possibile assegnare la formula molecolare, solo se si è riusciti a determinare il Peso molecolare del composto stesso.

Esempio - Dalla composizione percentuale alla formula minima

300g di un composto di Sodio, Zolfo e Ossigeno contengono 97,2 g di Sodio e 67,5 g di Zolfo. Determiniamo la formula minima Na_xS_yO_w del composto.

Il numero di moli contenute in 97,2 g di Sodio è

Il numero di moli contenute in 67,5 g di Zolfo è

Il numero di moli contenute nei rimanenti 135,3 g di Ossigeno è

Il rapporto numerico di combinazione tra gli elementi è dunque Na/S/O = 4,23/2,11/8,46. Per ottenere un rapporto espresso in numeri interi dividiamo tutto per il più piccolo numero di moli ottenuto (2,11).

Si ottiene così Na/S/O = 2/1/4. La formula cercata è Na₂SO₄.

Esempio - Dalla composizione percentuale alla formula molecolare

L'analisi qualitativa e quantitativa di un composto di Peso molecolare pari a 180 u ha fornito i seguenti risultati 40% di Carbonio, 6,6% di Idrogeno e 53,4% di Ossigeno. Determiniamo la formula molecolare C_xH_yO_w.

Prendiamo arbitrariamente in considerazione 100 g di composto i quali saranno ovviamente costituiti da 40 g di C, 6,7 g di H e 53,3 g di O. Calcoliamo il numero di moli presenti

Il rapporto di combinazione è C/H/O = 3,3/6,6/3,3 =1/2/1.

La formula minima risulta essere allora C₁H₂O₁, che corrisponde ad un peso formula è pari a 30 u. Calcoliamo ora il rapporto tra il peso molecolare ed il peso formula, 180/30 = 6. Ciò significa che la formula molecolare può essere ottenuta moltiplicando per 6 tutti gli indici della formula minima: C₆H₁₂O₆

Esempio - Dalla formula alla composizione percentuale

Calcoliamo che percentuale di Ferro è presente nei composti FeS₂ ed Fe₂O₃.

Il peso molare del solfuro di ferro è

La percentuale di Ferro in esso presente è 55,85/121,05 = 0,46 pari al 46%.

Il peso molare dell'ossido ferrico è

La percentuale di Ferro in esso presente è 111,70/159,70 = 0,70 pari al 70%