Bestemmelse af de empiriske og molekylære formler for en forbindelse

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


De tre mest almindeligt anvendte typer kemiske formler er empiriske, molekylære og strukturelle formler. De strukturelle tjener til at detaljere den måde, hvorpå atomerne i molekylerne i hver kemisk forbindelse holdes sammen. Selvfølgelig alt dette i de forbindelser, der har molekyler og ikke krystaller.

På den anden side er der de empiriske og molekylære formler, som vi vil arbejde videre med i denne artikel.

Den empiriske formel (også kaldet den minimale eller kondenserede formel) angiver det proportionale forhold mellem antallet af atomer af hvert grundstof, der er til stede i molekylet, uden at dette forhold angiver nøjagtigt antallet af atomer. Nogle gange kan det matche molekylformlen.

Molekylformlen viser nøjagtigt forholdet mellem de atomer, der udgør molekylet af et grundstof eller en kemisk forbindelse . Det er et multiplum af den empiriske formel og kan derfor bestemmes ved at kende forbindelsens molekylvægt og molekylvægten. Man kan kun tale om en molekylformel i det tilfælde, at grundstoffet eller forbindelsen er opbygget af molekyler; hvis de er krystaller, bruges den empiriske formel.

Anvendelsen af ​​den empiriske og molekylære formel

Takket være det faktum, at den empiriske formel fortæller os, hvor mange atomer der er til stede i molekylet, kan den hjælpe os med at vide, hvilken type molekyle det er, såsom et protein eller et lipid.

Den molekylære formel bruges til at vide, hvor meget af hvert element der er til stede i formlen og er ofte nyttig til ligninger.

Begrænsningen, som disse typer formler ville have, er, at de ikke bruges til at vide, hvordan atomerne er arrangeret i det pågældende molekyle. Denne funktion opfyldes af strukturformlen, og det ville hjælpe os, hvis vi for eksempel havde brug for at vide, hvilket simpelt sukker vi står over for, hvis vi har molekylet C 6 H 12 O 6.

Eksempel og instruktioner til at løse et problem ved hjælp af de empiriske og molekylære formler

Et molekyle med en molekylvægt på 180,18 g/mol analyseres og viser sig at indeholde 40,00% kulstof, 6,72% brint og 53,28% oxygen.

Hvordan finder man løsningen

At finde den empiriske og molekylære formel er dybest set den omvendte proces, der bruges til at beregne masseprocent eller masseprocent.

Trin 1: Find antallet af mol af hvert grundstof i en prøve af molekylet.

Vores molekyle indeholder 40,00% kulstof, 6,72% brint og 53,28% oxygen. Det betyder, at en prøve på 100 gram indeholder:

40,00 gram kulstof (40,00% af 100 gram)

6,72 gram brint (6,72% af 100 gram)

53,28 gram oxygen (53,28% af 100 gram)

  • Bemærk: 100 gram bruges til en prøvestørrelse blot for at gøre matematikken nemmere. Enhver prøvestørrelse kan bruges, proportionerne mellem elementerne forbliver de samme.

Ved hjælp af disse tal kan vi finde antallet af mol af hvert grundstof i prøven på 100 gram. Divider antallet af gram af hvert grundstof i prøven med grundstoffets atomvægt for at finde antallet af mol.

mol C = 40,00 gx 1 mol C / 12,01 g/mol C = 3,33 mol C

mol H = 6,72 g x 1 mol H / 1,01 g/mol H = 6,65 mol H

mol O = 53,28 gx 1 mol O / 16,00 g/mol O = 3,33 mol O

Trin 2: Find forholdet mellem antallet af mol af hvert grundstof.

Vælg elementet med det største antal mol i prøven. I dette tilfælde er de 6,65 mol brint de største. Divider antallet af mol af hvert grundstof med det største tal.

Det enkleste molære forhold mellem C og H: 3,33 mol C / 6,65 mol H = 1 mol C / 2 mol H

Forholdet er 1 mol C for hver 2 mol H

Det enkleste forhold mellem O og H: 3,33 mol O / 6,65 mol H = 1 mol O / 2 mol H

Forholdet mellem O og H er 1 mol O for hver 2 mol H

Trin 3: Find den empiriske formel.

Vi har al den information, vi behøver for at skrive den empiriske formel. For hver to mol brint er der et mol kulstof og et mol oxygen.

Den empiriske formel er CH 2 O.

Trin 4: Find molekylvægten ud fra den empiriske formel.

Vi kan bruge den empiriske formel til at finde den molekylære formel ved hjælp af molekylvægten af ​​forbindelsen og molekylvægten af ​​den empiriske formel.

Den empiriske formel er CH 2 O. Molekylvægten er:

CH2O molekylvægt = (1 x 12,01 g/mol) + (2 x 1,01 g/mol) + (1 x 16,00 g/mol)

CH 2 O molekylvægt = (12,01 + 2,02 + 16,00) g/mol

CH2O molekylvægt = 30,03 g/ mol

Trin 5: Find antallet af empiriske formelenheder i molekylformlen.

Den molekylære formel er et multiplum af den empiriske formel. Vi fik molekylevægten af ​​molekylet, 180,18 g/mol. Divider dette tal med den empiriske formel molekylvægt for at finde antallet af empiriske formelenheder, der udgør forbindelsen.

Antal empiriske formelenheder i forbindelsen = 180,18 g/mol / 30,03 g/mol

Antal empiriske formelenheder i forbindelsen = 6

Trin 6: Find molekylformlen.

Det kræver seks empiriske formelenheder at lave forbindelsen, så gang hvert tal i den empiriske formel med 6.

molekylformel = 6 x CH 2 O

molekylformel = C (1 x 6) H (2 x 6) O (1 x 6)

molekylformel = CH2O

Løsning:

Den empiriske formel for molekylet er CH 2 O.

Molekylformlen for forbindelsen er C6H12O6 . _

Referencer

Khan Academy (udateret). Empiriske, molekylære og strukturelle formler. Tilgængelig på: https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/v/empirical-molecular-and-structural-formulas

IKT-ressourcer (udateret). Empiriske og molekylære formler. Tilgængelig på: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena7/3q7_contenidos_4b.htm

-Reklame-

mm
Isabel Matos (M.A.)
(Master en en Inglés como lengua extranjera.) - COLABORADORA. Redactora y divulgadora.

Artículos relacionados

Flammefarvetesten