Page 83 - Quimica - Undécima Edición

2.6 Fórmulas químicas 53

para construir un modelo molecular consiste en escribir la fórmula estructural , que mues-
tra cómo están unidos entre sí los átomos de una molécula. Por ejemplo, se sabe que en
la molécula de agua cada uno de los dos átomos de H está unido a un átomo de O. Por
lo tanto, la fórmula estructural del agua es H—O—H. Una línea que une dos símbolos
atómicos representa un enlace químico.
Los modelos de esferas y barras indican con claridad la distribución tridimensional
de los átomos y son relativamente fáciles de construir. Sin embargo, el tamaño de las
esferas no es proporcional al tamaño de los átomos. Como consecuencia, las barras por
lo general exageran la distancia entre los átomos de una molécula. Los modelos espacia-
les son más exactos porque permiten ver con claridad la diferencia del tamaño de los
átomos. El inconveniente es que su construcción requiere de más tiempo y no muestran
bien la posición tridimensional de los átomos. En este texto se utilizarán constantemente
ambos modelos.

Fórmulas empíricas
La fórmula molecular del peróxido de hidrógeno, sustancia que se utiliza como antiséptico
y como agente blanqueador para fi bras textiles y decolorante del cabello, es H 2 O 2 . Esta
fórmula indica que cada molécula de peróxido de hidrógeno contiene dos átomos de hidró-
geno y dos átomos de oxígeno. La proporción de átomos de hidrógeno y átomos de oxíge-
no en esta molécula es 2:2 o 1:1. La fórmula empírica del peróxido de hidrógeno es HO.
En consecuencia, la fórmula empírica indica cuáles elementos están presentes y la propor-
ción mínima, en números enteros, entre sus átomos, pero no necesariamente indica el núme-
ro real de átomos en una molécula determinada. Considere otro ejemplo, el compuesto
hidracina (N 2 H 4 ) que se utiliza como combustible para cohetes. La fórmula empírica de la H 2 O 2
hidracina es NH 2 . La relación entre el nitrógeno y el hidrógeno es 1:2, tanto en la fórmula
molecular (N 2 H 4 ) como en la fórmula empírica (NH 2 ); sólo la fórmula molecular indica el
número real de átomos de N (dos) y de H (cuatro) presentes en una molécula de hidracina.
Las fórmulas empíricas son las fórmulas químicas más sencillas; se escriben de mane- La palabra “empírico” signifi ca “deri-
ra que los subíndices de las fórmulas moleculares se reduzcan a los números enteros más vado de la experiencia”. Como se
pequeños posibles. Las fórmulas moleculares son las fórmulas reales de las moléculas. abordará en el capítulo 3, las fórmulas
empíricas se determinan experimen-
Una vez que se conoce la fórmula molecular, también se sabe la fórmula empírica, pero talmente.
no al contrario. Entonces, ¿por qué son tan importantes las fórmulas empíricas para los
químicos? Como estudiaremos en el capítulo 3, cuando los químicos analizan un com-
puesto desconocido, por lo general el primer paso consiste en la determinación de su
fórmula empírica. Con información adicional, es posible deducir la fórmula molecular.
Para muchas moléculas, la fórmula molecular y la fórmula empírica son lo mismo.
Algunos ejemplos lo constituyen el agua (H 2 O), el amoniaco (NH 3 ), el dióxido de carbo-
no (CO 2 ) y el metano (CH 4 ).
Los ejemplos 2.2. y 2.3 se refi eren a la forma de expresar las fórmulas moleculares
a partir de modelos moleculares y cómo expresar fórmulas empíricas con base en fórmu-
las moleculares.

Ejemplo 2.2
H
Escriba la fórmula molecular del metanol, disolvente orgánico y anticongelante, a partir del
modelo de esferas y barras que se muestra al margen. C O
Solución Analice el código de colores para los átomos (véanse las páginas fi nales del
libro). Tiene cuatro átomos de H, un átomo de C y un átomo de O. En consecuencia, la
fórmula molecular es CH 4 O. Sin embargo, la manera común de escribir la fórmula molecular
Metanol
del metanol es CH 3 OH porque así se muestra cómo están unidos los átomos en la molécula.
Ejercicio de práctica Escriba la fórmula molecular del cloroformo, que se utiliza como Problemas similares: 2.47, 2.48.
disolvente y como agente para limpieza. El modelo de esferas y barras del cloroformo se

encuentra al margen en la página 54.