Il primo passo per determinare la formula empirica di una sostanza è ottenere i dati di massa. Ci sono diversi modi per ottenere questi dati, a seconda della sostanza specifica che si sta analizzando. Ad esempio, se la sostanza è un solido, la massa può essere ottenuta pesando il campione. Se la sostanza è un gas, la massa molare può essere calcolata attraverso dati di pressione e temperatura.
Una volta che la massa è stata determinata, il prossimo passaggio è quello di determinare i moli della sostanza. Ciò richiede di conoscere la massa molare della sostanza, che è la massa di un solo mol della sostanza in grammi. La massa molare può essere trovata nella tavola periodica degli elementi, dove la massa atomica di ogni elemento può essere trovata. Questi dati possono essere utilizzati per calcolare la massa molare della sostanza composta di vari elementi.
Dopo aver trovato la massa molare, il terzo passaggio è quello di calcolare i moli della sostanza. Questo viene fatto dividendo la massa della sostanza per la sua massa molare. Ad esempio, se la massa della sostanza è 12 g e la sua massa molare è 120 g/mol, allora la sostanza contiene 0,1 moli.
Il passaggio successivo è quello di determinare i rapporti molari degli elementi nella sostanza. Questo può essere fatto dividendo il numero di moli di ogni elemento presente nella sostanza per il numero di moli totali della sostanza. Ad esempio, se una sostanza contiene 0,1 moli di carbonio e 0,2 moli di idrogeno, allora il rapporto di carbonio a idrogeno sarebbe di 1:2.
Dopo aver ottenuto i rapporti molari, il quinto passaggio consiste nel semplificare i rapporti dividendo tutti i numeri per il più piccolo. Così, se il rapporto di carbonio a idrogeno fosse 1:2, allora dividendo ogni numero per 1 si otterrebbe il rapporto semplificato di 1:2.
Infine, l’ultima fase consiste nel scrivere la formula empirica utilizzando i rapporti molari semplificati. Ad esempio, se il rapporto semplificato di carbonio a idrogeno fosse di 1:2, allora la formula empirica sarebbe CH2.
In sintesi, la determinazione della formula empirica di una sostanza richiede il calcolo della massa molare, dei moli, dei rapporti molari e della semplificazione dei rapporti. Anche se può sembrare complicato, questi passaggi seguono una logica diretta che può essere facilmente applicata a qualsiasi sostanza. Con una buona comprensione di questi passaggi, la determinazione della formula empirica della sostanza diventa un processo efficiente e preciso.