Kuinka löytää molekyylikaava empiirisestä kaavasta

Sisältö

• TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
• Kuinka löytää empiirinen kaava
• Molekyylikaavan määrittäminen
• esimerkit

Kemiallisen yhdisteen empiirinen kaava ilmaisee sitä muodostavien elementtien suhteelliset määrät. Se ei ole sama kuin molekyylikaava, joka kertoo kunkin alkuaineen todellisen lukumäärän, joka on läsnä yhdisteen molekyylissä. Erilaisilla yhdisteillä, joilla on hyvin erilaisia ​​ominaisuuksia, voi olla sama empiirinen kaava. Voit johtaa yhdisteen molekyylikaavan sen empiirisestä kaavasta vain, jos tiedät yhdisteen moolimassan.

TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)

Jos tiedät yhdisteen empiirisen kaavan, tiedät yhdisteessä olevat elementit ja niiden suhteelliset osuudet. Laske moolimassa kaavan perusteella ja jaa se todellisen yhdisteen massaan. Jako antaa sinulle kokonaisen numeron. Kertoo empiirisen kaavan kunkin elementin alaindeksi tällä numerolla saadaksesi yhdisteen molekyylikaava.

Kuinka löytää empiirinen kaava

Kemistit voivat määrittää yhdisteen elementit ja niiden suhteelliset prosenttimäärät kemiallisella reaktiolla tunnetun yhdisteen kanssa, joka tuottaa tuotteita, jotka he voivat kerätä ja punnita. Tämän jälkeen he jakavat kunkin elementin massan sen moolimassalla määrittääkseen tietyn määrän läsnä olevien moolien lukumäärän - yleensä 100 grammaa. Kunkin elementin moolimäärä antaa empiirisen kaavan, joka on yhdisteen yhdessä molekyylissä olevien elementtien yksinkertaisin ekspressio ja niiden suhteelliset osuudet.

Molekyylikaavan määrittäminen

Ensimmäinen vaihe yhdisteen molekyylikaavan määrittämisessä on empiirisen massan laskeminen sen empiirisestä kaavasta. Voit tehdä tämän etsimällä kunkin yhdisteessä olevan elementin massa ja kerrota sitten tämä luku alaindeksillä, joka näkyy sen kaavan symbolin jälkeen. Laske yhteen massat moolimassan määrittämiseksi kaavan avulla.

Seuraava vaihe on punnita näyte, jaa sitten empiirinen massa yhdisteen todelliseen massaan. Tämä jako tuottaa kokonaisluvun. Kertoo empiirisen kaavan alaindeksit tällä numerolla molekyylikaavan määrittämiseksi.

esimerkit

1. Yhdisteen analyysi paljastaa, että se sisältää 72 g hiiltä (C), 12 g vetyä (H) ja 96 g happea (O). Mikä on sen empiirinen kaava?

Aloita jakamalla kunkin yhdisteessä läsnä olevan elementin massa kyseisen elementin moolimassalla moolien lukumäärän löytämiseksi. Jaksotaulukko kertoo, että hiilen moolimassa on 12 grammaa (jättämättä huomioimatta fraktiot), vety on 1 gramma ja happi on 16 grammaa. Yhdiste sisältää siis 72/12 = 6 moolia hiiltä, ​​12/1 = 12 moolia vetyä ja 96/16 = 6 moolia happea.

Vetyä on 12 moolia, mutta vain 6 moolia hiiltä ja happea, joten jaa 6: lla.

Hiilen ja vedyn suhde happea ovat 1: 2: 1, joten empiirinen kaava on CH₂O, joka sattuu olemaan formaldehydin kemiallinen kaava.

2. Laske tämän yhdisteen molekyylikaava, koska näyte painaa 180 g.

Vertaa tallennettua massaa empiirisen kaavan ilmoittaman moolimassan massaan. CH₂O: lla on yksi hiiliatomi (12 g), kaksi vetyatomia (2 g) ja yksi happiatomi (16 g). Sen kokonaismassa on siis 30 grammaa. Näyte painaa kuitenkin 180 grammaa, mikä on 180/30 = 6 kertaa niin paljon. Siksi sinun on kerrottava kaavan kunkin elementin alaindeksi 6: lla saadaksesi C₆H₁₂O₆, joka on yhdisteen molekyylikaava.

Tämä on glukoosin molekyylikaava, jolla on hyvin erilaiset ominaisuudet kuin formaldehydillä, vaikka niillä on sama empiirinen kaava. Älkää erehtykö toisiaan varten. Glukoosi maistuu kahvistasi hyvin, mutta formaldehydin lisääminen kahviin antaa todennäköisesti erittäin epämiellyttävän kokemuksen.