Προσδιορισμός των εμπειρικών και μοριακών τύπων μιας ένωσης

Οι τρεις πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι τύποι χημικών τύπων είναι οι εμπειρικοί, οι μοριακοί και οι δομικοί τύποι. Τα δομικά χρησιμεύουν στη λεπτομέρεια του τρόπου με τον οποίο συγκρατούνται μεταξύ τους τα άτομα των μορίων κάθε χημικής ένωσης. Όλα αυτά βέβαια σε εκείνες τις ενώσεις που έχουν μόρια και όχι κρυστάλλους.

Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν οι εμπειρικοί και μοριακοί τύποι, με τους οποίους θα εργαστούμε σε αυτό το άρθρο.

Ο εμπειρικός τύπος (ονομάζεται επίσης ελάχιστος ή συμπυκνωμένος τύπος) υποδεικνύει την αναλογική σχέση μεταξύ του αριθμού των ατόμων κάθε στοιχείου που υπάρχει στο μόριο χωρίς αυτή η σχέση να υποδεικνύει ακριβώς τον αριθμό των ατόμων. Μερικές φορές μπορεί να ταιριάζει με τον μοριακό τύπο.

Ο μοριακός τύπος δείχνει ακριβώς τη σχέση μεταξύ των ατόμων που αποτελούν το μόριο ενός στοιχείου ή μιας χημικής ένωσης . Είναι πολλαπλάσιο του εμπειρικού τύπου και επομένως μπορεί να προσδιοριστεί γνωρίζοντας το μοριακό βάρος της ένωσης και το βάρος του μοριακού τύπου. Μπορεί κανείς να μιλήσει για μοριακό τύπο μόνο στην περίπτωση που το στοιχείο ή η ένωση αποτελείται από μόρια. εάν είναι κρύσταλλοι, χρησιμοποιείται ο εμπειρικός τύπος.

Χρησιμότητα του εμπειρικού και μοριακού τύπου

Χάρη στο γεγονός ότι ο εμπειρικός τύπος μας λέει την αναλογία των ατόμων που υπάρχουν στο μόριο, μπορεί να μας βοηθήσει να γνωρίζουμε τι είδους μόριο είναι, όπως μια πρωτεΐνη ή ένα λιπίδιο.

Ο μοριακός τύπος χρησιμοποιείται για να γνωρίζουμε πόσο από κάθε στοιχείο υπάρχει στον τύπο και είναι συχνά χρήσιμος για εξισώσεις.

Ο περιορισμός που θα έχουν αυτοί οι τύποι τύπων είναι ότι δεν χρησιμοποιούνται για να γνωρίζουν πώς είναι διατεταγμένα τα άτομα στο εν λόγω μόριο. Αυτή η λειτουργία εκπληρώνεται από τον δομικό τύπο και θα μας βοηθούσε αν, για παράδειγμα, χρειαζόμασταν να ξέρουμε ποιο απλό σάκχαρο αντιμετωπίζουμε εάν έχουμε το μόριο C ₆ H ₁₂ O _6.

Παράδειγμα και οδηγίες για την επίλυση ενός προβλήματος χρησιμοποιώντας τους εμπειρικούς και μοριακούς τύπους

Ένα μόριο με μοριακό βάρος 180,18 g/mol αναλύεται και βρέθηκε ότι περιέχει 40,00% άνθρακα, 6,72% υδρογόνο και 53,28% οξυγόνο.

Πώς να βρείτε τη λύση

Η εύρεση του εμπειρικού και μοριακού τύπου είναι βασικά η αντίστροφη διαδικασία που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του ποσοστού μάζας ή του ποσοστού μάζας.

Βήμα 1: Βρείτε τον αριθμό των γραμμομορίων κάθε στοιχείου σε ένα δείγμα του μορίου.

Το μόριο μας περιέχει 40,00% άνθρακα, 6,72% υδρογόνο και 53,28% οξυγόνο. Αυτό σημαίνει ότι ένα δείγμα 100 γραμμαρίων περιέχει:

40,00 γραμμάρια άνθρακα (40,00% από 100 γραμμάρια)

6,72 γραμμάρια υδρογόνου (6,72% από 100 γραμμάρια)

53,28 γραμμάρια οξυγόνου (53,28% από 100 γραμμάρια)

• Σημείωση: 100 γραμμάρια χρησιμοποιούνται για ένα μέγεθος δείγματος απλώς για να διευκολύνουν τα μαθηματικά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε μέγεθος δείγματος, οι αναλογίες μεταξύ των στοιχείων θα παραμείνουν οι ίδιες.

Χρησιμοποιώντας αυτούς τους αριθμούς, μπορούμε να βρούμε τον αριθμό των γραμμομορίων κάθε στοιχείου στο δείγμα των 100 γραμμαρίων. Διαιρέστε τον αριθμό των γραμμαρίων κάθε στοιχείου στο δείγμα με το ατομικό βάρος του στοιχείου για να βρείτε τον αριθμό των γραμμομορίων.

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

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

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

Βήμα 2: Βρείτε τις αναλογίες μεταξύ του αριθμού των γραμμομορίων κάθε στοιχείου.

Επιλέξτε το στοιχείο με τον μεγαλύτερο αριθμό σπίλων στο δείγμα. Σε αυτή την περίπτωση, τα 6,65 moles υδρογόνου είναι τα μεγαλύτερα. Διαιρέστε τον αριθμό των γραμμομορίων κάθε στοιχείου με τον μεγαλύτερο αριθμό.

Η απλούστερη μοριακή αναλογία μεταξύ C και H: 3,33 mol C / 6,65 mol H = 1 mol C / 2 mol H

Η αναλογία είναι 1 mole C για κάθε 2 moles H

Η απλούστερη σχέση μεταξύ O και H: 3,33 moles O / 6,65 moles H = 1 mol O / 2 moles H

Η αναλογία μεταξύ O και H είναι 1 mol O για κάθε 2 moles H

Βήμα 3: Βρείτε τον εμπειρικό τύπο.

Έχουμε όλες τις πληροφορίες που χρειαζόμαστε για να γράψουμε τον εμπειρικό τύπο. Για κάθε δύο mol υδρογόνου, υπάρχει ένα mole άνθρακα και ένα mole οξυγόνου.

Ο εμπειρικός τύπος είναι _CH2O .

Βήμα 4: Βρείτε το μοριακό βάρος από τον εμπειρικό τύπο.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον εμπειρικό τύπο για να βρούμε τον μοριακό τύπο χρησιμοποιώντας το μοριακό βάρος της ένωσης και το μοριακό βάρος του εμπειρικού τύπου.

Ο εμπειρικός τύπος είναι CH ₂ O. Το μοριακό βάρος είναι:

Μοριακό βάρος CH ₂ O = (1 x 12,01 g/mol) + (2 x 1,01 g/mol) + (1 x 16,00 g/mol)

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

Μοριακό βάρος CH ₂ O = 30,03 g/mol

Βήμα 5: Βρείτε τον αριθμό των μονάδων εμπειρικού τύπου στον μοριακό τύπο.

Ο μοριακός τύπος είναι πολλαπλάσιο του εμπειρικού τύπου. Μας δόθηκε το μοριακό βάρος του μορίου, 180,18 g/mol. Διαιρέστε αυτόν τον αριθμό με το μοριακό βάρος του εμπειρικού τύπου για να βρείτε τον αριθμό των μονάδων του εμπειρικού τύπου που συνθέτουν την ένωση.

Αριθμός μονάδων εμπειρικού τύπου στην ένωση = 180,18 g/mol / 30,03 g/mol

Αριθμός μονάδων εμπειρικού τύπου στην ένωση = 6

Βήμα 6: Βρείτε τον μοριακό τύπο.

Χρειάζονται έξι μονάδες εμπειρικού τύπου για να γίνει η ένωση, επομένως πολλαπλασιάστε κάθε αριθμό στον εμπειρικό τύπο με 6.

μοριακός τύπος = 6 x CH ₂ O

μοριακός τύπος = C (1 x 6) H (2 x 6) O (1 x 6)

μοριακός τύπος = _CH2O

Λύση:

Ο εμπειρικός τύπος του μορίου είναι CH 2 O.

Ο μοριακός τύπος της ένωσης είναι C ₆ H ₁₂ O ₆ .

βιβλιογραφικές αναφορές

Khan Academy (χωρίς ημερομηνία). Εμπειρικοί, μοριακοί και δομικοί τύποι. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/v/empirical-molecular-and-structural-formulas

Πόροι ΤΠΕ (χωρίς ημερομηνία). Εμπειρικοί και μοριακοί τύποι. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena7/3q7_contenidos_4b.htm