Qu'est-ce qu'une formule empirique ?
La formule empirique d'un composé exprime le rapport le plus simple, en nombres entiers, des atomes qu'il contient. Le glucose, par exemple, a pour formule moléculaire C₆H₁₂O₆ mais sa formule empirique se réduit à CH₂O. Ce calculateur transforme vos données expérimentales — la masse ou le pourcentage massique de chaque élément — en ce rapport le plus simple.
Comment l'utiliser
Saisissez la quantité de chaque élément (sa masse en grammes, ou son pourcentage massique si vous choisissez ce mode — les deux fonctionnent de façon identique, car les pourcentages sont traités comme des grammes dans un échantillon de 100 g), accompagnée de sa masse molaire en g/mol. Vous pouvez renseigner de deux à quatre éléments ; laissez les lignes facultatives vides si elles ne servent pas. Le calculateur divise chaque quantité par sa masse molaire pour obtenir le nombre de moles, puis divise chaque valeur par la plus petite d'entre elles.
La formule expliquée
On calcule d'abord les moles : $$n_i = \frac{\text{Amount}_i}{\text{Molar Mass}_i}$$ On normalise ensuite : $$\text{Ratio}_i = \frac{n_i}{\min(n_1,\,n_2,\,n_3,\,n_4)}$$ Les nombres obtenus, arrondis à l'entier le plus proche, deviennent les indices de la formule. Si un rapport tombe près d'une fraction comme 1,5 ou 1,33, multipliez tous les rapports par un petit entier (2 ou 3) pour la faire disparaître.
Exemple détaillé
Un composé contient 40,0 % de C, 6,7 % de H et 53,3 % de O. Moles :
$$n_{\text{C}} = \frac{40{,}0}{12{,}01} = 3{,}331 \qquad n_{\text{H}} = \frac{6{,}7}{1{,}008} = 6{,}647 \qquad n_{\text{O}} = \frac{53{,}3}{16{,}00} = 3{,}331$$La plus petite valeur est \(3{,}331\), d'où les rapports C 1,00 : H 1,996 : O 1,00 ≈ 1 : 2 : 1, ce qui donne la formule empirique CH₂O.
FAQ
Masse ou pourcentage : que dois-je utiliser ? L'un ou l'autre. Le pourcentage massique équivaut mathématiquement aux grammes contenus dans un échantillon de 100 g : les deux donnent donc le même rapport.
Pourquoi mes rapports ne sont-ils pas des nombres entiers ? De légers arrondis liés aux masses molaires sont normaux. Arrondissez les valeurs situées à environ 0,1 d'un entier ; sinon, multipliez tous les rapports par 2, 3 ou 4 pour éliminer les fractions.
Cela donne-t-il la formule moléculaire ? Non — la formule moléculaire est un multiple entier de la formule empirique. Il faut connaître la masse molaire du composé pour déterminer ce multiple.
