Al determinar la fórmula empírica de un compuesto que constituye una molécula diatómica, ¿debemos calcular la masa molar de la molécula divalente multiplicando la masa molar del elemento por 2, o debemos dejarla como está? Porque me encontré con un problema, donde tuve que calcular la fórmula empírica de un óxido de hierro. Una pregunta similar ha sido respondida antes, pero no parece aclarar mis dudas - Por qué no considerar los moles de hidrógeno y oxígeno para determinar una fórmula empírica. Por lo tanto, lo vuelvo a plantear:
Si un óxido de hierro tiene un $69.9\%$ de hierro y un $30.1\%$ de dioxígeno por masa, ¿cuál es la fórmula empírica?
Ahora, si asumo que la masa del compuesto es de $100~\mathrm{g}$, entonces contiene $69.9~\mathrm{g}$ de hierro y $30.1~\mathrm{g}$ de oxígeno. Si calculo el número de moles,
$$\text{Moles de }\ce{Fe} = \frac{\text{masa dada}}{\text{masa molar}} = 69.9/58.5 = 1.25~\mathrm{mol}$$
Los moles de oxígeno - aquí es donde surge el problema. Si tomo la masa molar del oxígeno como $32~\mathrm{g}$, como en $\ce{O2}$, obtengo $0.94~\mathrm{mol}$. No tendría mucho sentido, ya que la relación entre hierro y oxígeno no estaría en una cantidad razonable. Sin embargo, si tomo la masa molar como $16~\mathrm{g}$, obtengo $1.88~\mathrm{mol}$ de oxígeno, y puedo dividir ambos números por $1.25$ para obtener una relación de $1.88/1.25: 1.88/1.88 = 1:1.5 = 2:3$, por lo tanto, el compuesto será $\ce{Fe2O3}$, lo cual tiene mucho sentido. Pero el problema es, ¿por qué debo calcular el número de moles a partir de la masa molar de $\ce{O}$ en lugar de $\ce{O2}$? Después de todo, es la molécula de oxígeno la que existirá, ¿no el átomo de oxígeno?
Además, la solución se da como $\ce{Fe2O3}$, así que necesito tomar la masa molar de oxígeno para calcular el número de moles como $16~\mathrm{g}$. La pregunta es, ¿Por qué? ¿Por qué no $32~\mathrm{g}$?
¿Tiene algo que ver con el hecho de que la pregunta menciona "dioxígeno" en lugar de "oxígeno"? Si es así, ¿cuál es la diferencia entre tener dioxígeno presente en $30.1\%$ o oxígeno presente en $30.1\%$? Estoy realmente confundido.
