Tabla de Contenidos
Ba loại công thức hóa học được sử dụng phổ biến nhất là công thức thực nghiệm, phân tử và cấu tạo. Những cái cấu trúc dùng để mô tả chi tiết cách thức mà các nguyên tử của các phân tử của mỗi hợp chất hóa học được liên kết với nhau. Tất nhiên, tất cả điều này trong những hợp chất có phân tử chứ không phải tinh thể.
Mặt khác, có các công thức thực nghiệm và phân tử mà chúng ta sẽ nghiên cứu trong bài viết này.
Công thức thực nghiệm (còn gọi là công thức tối giản hay cô đọng) biểu thị mối quan hệ tỉ lệ giữa số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử mà không có mối quan hệ này biểu thị chính xác số lượng nguyên tử. Đôi khi nó có thể phù hợp với công thức phân tử.
Công thức phân tử thể hiện chính xác mối quan hệ giữa các nguyên tử cấu tạo nên phân tử của một nguyên tố hay hợp chất hóa học . Nó là bội số của công thức thực nghiệm và do đó có thể được xác định bằng cách biết trọng lượng phân tử của hợp chất và trọng lượng công thức phân tử. Người ta chỉ có thể nói đến công thức phân tử trong trường hợp nguyên tố hoặc hợp chất được tạo thành từ các phân tử; nếu chúng là tinh thể, công thức thực nghiệm được sử dụng.
Tiện ích của công thức thực nghiệm và phân tử
Nhờ thực tế là công thức thực nghiệm cho chúng ta biết tỷ lệ các nguyên tử có trong phân tử, nó có thể giúp chúng ta biết đó là loại phân tử nào, chẳng hạn như protein hay lipid.
Công thức phân tử được sử dụng để biết lượng mỗi nguyên tố có trong công thức và thường hữu ích cho các phương trình.
Hạn chế mà các loại công thức này có là chúng không được sử dụng để biết cách các nguyên tử được sắp xếp trong phân tử được đề cập. Chức năng này được thực hiện bởi công thức cấu trúc và nó sẽ giúp ích cho chúng ta, ví dụ, nếu chúng ta cần biết loại đường đơn nào chúng ta đang gặp phải nếu chúng ta có phân tử C 6 H 12 O 6.
Ví dụ và hướng dẫn giải bài toán sử dụng công thức nghiệm và công thức phân tử
Một phân tử có khối lượng phân tử 180,18 g/mol được phân tích và phát hiện có chứa 40,00% carbon, 6,72% hydro và 53,28% oxy.
Làm thế nào để tìm ra giải pháp
Tìm công thức thực nghiệm và phân tử về cơ bản là quá trình ngược lại được sử dụng để tính phần trăm khối lượng hoặc phần trăm khối lượng.
Bước 1: Tìm số mol của mỗi nguyên tố trong một mẫu phân tử.
Phân tử của chúng tôi chứa 40,00% carbon, 6,72% hydro và 53,28% oxy. Điều này có nghĩa là một mẫu 100 gram chứa:
40,00 gam carbon (40,00% của 100 gam)
6,72 gam hydro (6,72% của 100 gam)
53,28 gam oxi (53,28% của 100 gam)
- Lưu ý: 100 gram được sử dụng cho cỡ mẫu chỉ để làm cho phép toán dễ dàng hơn. Bất kỳ cỡ mẫu nào cũng có thể được sử dụng, tỷ lệ giữa các mục sẽ giữ nguyên.
Sử dụng những con số này, chúng ta có thể tìm thấy số mol của mỗi nguyên tố trong mẫu 100 gam. Chia số gam của mỗi nguyên tố trong mẫu cho khối lượng nguyên tử của nguyên tố đó để tìm số mol.
số mol C = 40,00 gx 1 mol C / 12,01 g/mol C = 3,33 mol C
số mol H = 6,72 g x 1 mol H / 1,01 g/mol H = 6,65 mol H
số mol O = 53,28 gx 1 mol O / 16,00 g/mol O = 3,33 mol O
Bước 2: Tìm các tỉ lệ giữa số mol của mỗi nguyên tố.
Chọn nguyên tố có số mol lớn nhất trong mẫu. Trong trường hợp này, 6,65 mol hydro là lớn nhất. Chia số mol mỗi nguyên tố cho số lớn nhất.
Tỉ lệ mol đơn giản nhất giữa C và H: 3,33 mol C/6,65 mol H = 1 mol C/2 mol H
Tỷ lệ là 1 mol C cho mỗi 2 mol H
Mối quan hệ đơn giản nhất giữa O và H: 3,33 mol O / 6,65 mol H = 1 mol O / 2 mol H
Tỉ lệ giữa O và H là cứ 2 mol H thì có 1 mol O
Bước 3: Tìm công thức nghiệm.
Chúng ta có tất cả thông tin cần thiết để viết công thức thực nghiệm. Cứ hai mol hydro thì có một mol cacbon và một mol oxi.
Công thức thực nghiệm là CH 2 O.
Bước 4: Tìm khối lượng phân tử từ công thức thực nghiệm.
Chúng ta có thể sử dụng công thức thực nghiệm để tìm công thức phân tử bằng cách sử dụng khối lượng phân tử của hợp chất và khối lượng phân tử của công thức thực nghiệm.
Công thức thực nghiệm là CH 2 O. Khối lượng phân tử là:
Khối lượng phân tử CH 2 O = (1 x 12,01 g/mol) + (2 x 1,01 g/mol) + (1 x 16,00 g/mol)
Khối lượng phân tử CH 2 O = (12,01 + 2,02 + 16,00) g/mol
khối lượng phân tử CH 2 O = 30,03 g/mol
Bước 5: Tìm số đơn vị công thức thực nghiệm trong công thức phân tử.
Công thức phân tử là bội số của công thức thực nghiệm. Chúng tôi đã cung cấp cho trọng lượng phân tử của phân tử, 180,18 g/mol. Chia số này cho khối lượng phân tử có công thức thực nghiệm để tìm số lượng đơn vị công thức thực nghiệm tạo nên hợp chất.
Số đơn vị công thức thực nghiệm trong hợp chất = 180,18 g/mol / 30,03 g/mol
Số đơn vị công thức thực nghiệm trong hợp chất = 6
Bước 6: Tìm công thức phân tử.
Phải mất sáu đơn vị công thức thực nghiệm để tạo ra hợp chất, vì vậy hãy nhân mỗi số trong công thức thực nghiệm với 6.
công thức phân tử = 6 x CH 2 O
công thức phân tử = C (1 x 6) H (2 x 6) O (1 x 6)
công thức phân tử = CH2O
Giải pháp:
Công thức thực nghiệm của phân tử là CH 2 O.
Công thức phân tử của hợp chất là C 6 H 12 O 6 .
Người giới thiệu
Học viện Khan (không ghi ngày tháng). Công thức thực nghiệm, phân tử và cấu trúc. Có tại: https://es.khanacademy.org/science/ap-chemology/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/v/empirical-molecular-and-structural-formulas
Tài nguyên CNTT (không ghi ngày tháng). Công thức thực nghiệm và phân tử. Có tại: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena7/3q7_contenidos_4b.htm
