Vsebina
Empirična formula kemijske spojine je izraz relativne številčnosti elementov, ki jo tvorijo. Ni isto kot molekularna formula, ki vam pove dejansko število atomov vsakega elementa, prisotnega v molekuli spojine. Različne spojine z zelo različnimi lastnostmi imajo lahko isto empirično formulo. Molekularno formulo spojine lahko dobite iz njene empirične formule le, če poznate molarno maso spojine.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Če poznate empirično formulo spojine, poznate elemente v spojini in njihova relativna razmerja. Izračunajte molarno maso na podlagi formule in jo razdelite na maso dejanske spojine. Delitev vam da celo število. Pomnožite podpis vsak element v empirični formuli s to številko, da dobite molekularno formulo spojine.
Kako najti empirično formulo
Kemiki lahko določijo elemente v spojini in njihove relativne odstotke s kemijsko reakcijo z znano spojino, ki proizvaja izdelke, ki jih lahko zbirajo in tehtajo. Po tem razdelijo maso vsakega elementa na njegovo molarno maso, da določijo število molov, prisotnih v določeni količini - običajno 100 gramov. Število molov vsakega elementa ustvari empirično formulo, ki je najpreprostejši izraz elementov, prisotnih v eni molekuli spojine, in njihova relativna razmerja.
Določitev molekularne formule
Prvi korak pri določanju molekularne formule spojine je izračunavanje empirične mase iz njene empirične formule. Če želite to narediti, poiščite maso vsakega elementa, ki je prisoten v spojini, in nato pomnožite to številko s podpisom, ki se pojavi po njegovem simbolu v formuli. Seštejte mase za določitev molarne mase, predstavljene s formulo.
Naslednji korak je tehtanje vzorca, nato empirična masa razdelimo na dejansko maso spojine. Ta delitev ustvari celo število. Pomnožite vpisnice v empirični formuli s to številko, da določite molekularno formulo.
Primeri
1. Analiza spojine pokaže, da vsebuje 72 g ogljika (C), 12 g vodika (H) in 96 g kisika (O). Kakšna je njegova empirična formula?
Začnite z deljenjem mase vsakega elementa, ki je prisoten v spojini, na molarno maso tega elementa, da bi našli število molov. V periodični tabeli vam piše, da je molska masa ogljika 12 gramov (ne upoštevamo deležev), da je vodik 1 gram, kisik pa 16 gramov. Spojina torej vsebuje 72/12 = 6 molov ogljika, 12/1 = 12 molov vodika in 96/16 = 6 molov kisika.
Obstaja 12 molov vodika, vendar le 6 molov ogljika in kisika, zato jih razdelite na 6.
Razmerja med ogljikom in vodikom v kisiku so 1: 2: 1, zato je empirična formula CH2O, kar je kemijska formula za formaldehid.
2. Izračunajte molekularno formulo te spojine, če vzorec tehta 180 g.
Primerjajte zapisano maso z molarno maso, izraženo z empirično formulo. CH2O ima en atom ogljika (12 g), dva atoma vodika (2 g) in en atom kisika (16 g). Njegova skupna masa je tako 30 gramov. Vendar pa vzorec tehta 180 gramov, kar je 180/30 = 6-krat toliko. Zato morate podsklop vsakega elementa v formuli pomnožiti s 6, da dobite C6H12O6, ki je molekularna formula spojine.
To je molekularna formula glukoze, ki ima zelo različne lastnosti kot formaldehid, čeprav imajo enako empirično formulo. Ne zamenjujte enega za drugim. Glukoza je v vaši kavi dobra, a vnos kave formaldehida v kavo vam lahko prinese zelo neprijetno izkušnjo.