Cum să găsești formula moleculară din formula empirică

Conţinut

• TL; DR (Prea lung; nu a citit)
• Cum să găsești formula empirică
• Determinarea formulei moleculare
• Exemple

Formula empirică pentru un compus chimic este o expresie a abundențelor relative ale elementelor care îl formează. Nu este aceeași cu formula moleculară, care vă spune numărul real de atomi ai fiecărui element prezent într-o moleculă a compusului. Compuși diferiți cu proprietăți foarte diferite pot avea aceeași formulă empirică. Puteți deriva formula moleculară a unui compus din formula sa empirică numai dacă cunoașteți masa molară a compusului.

TL; DR (Prea lung; nu a citit)

Dacă cunoașteți formula empirică a unui compus, cunoașteți elementele prezente în compus și proporțiile relative. Calculați masa molară pe baza formulei și împărțiți-o în masa compusului real. Diviziunea vă oferă un număr întreg. Înmulțiți indicele fiecărui element din formula empirică cu acest număr pentru a obține formula moleculară pentru compus.

Cum să găsești formula empirică

Chimiștii pot determina elementele dintr-un compus și procentele lor relative printr-o reacție chimică cu un compus cunoscut care produce produse pe care le pot colecta și cântări. După acest lucru, ei împart masa fiecărui element la masa sa molară pentru a determina numărul de aluniți prezenți într-o anumită cantitate - de obicei 100 de grame. Numărul de aluniți al fiecărui element produce formula empirică, care este cea mai simplă expresie a elementelor prezente într-o singură moleculă a compusului și proporțiile lor relative.

Determinarea formulei moleculare

Primul pas în determinarea formulei moleculare a unui compus este calcularea masei empirice din formula sa empirică. Pentru a face acest lucru, căutați masa fiecărui element prezent în compus și apoi înmulțiți acest număr cu abonamentul care apare după simbolul său în formulă. Sumați masele pentru a determina masa molară reprezentată de formulă.

Următorul pas este cântărirea unei probe, apoi împărțirea masei empirice în masa reală a compusului. Această diviziune produce un număr întreg. Înmulțiți indiciile din formula empirică cu acest număr pentru a determina formula moleculară.

Exemple

1. Analiza unui compus relevă că conține 72 g carbon (C), 12 g hidrogen (H) și 96 g oxigen (O). Care este formula sa empirică?

Începeți prin împărțirea masei fiecărui element prezent în compus la masa molară a acelui element pentru a găsi numărul de aluniți. Tabelul periodic vă spune că masa molară a carbonului este de 12 grame (ignorând fracțiile), cea a hidrogenului este de 1 gram, iar cea a oxigenului este de 16 grame. Prin urmare, compusul conține 72/12 = 6 moli carbon, 12/1 = 12 moli hidrogen și 96/16 = 6 moli oxigen.

Există 12 moli de hidrogen, dar doar 6 moli de carbon și oxigen, deci se împart cu 6.

Raporturile dintre carbon și hidrogen la oxigen sunt 1: 2: 1, deci formula empirică este CH₂O, care se întâmplă să fie formula chimică pentru formaldehidă.

2. Calculați formula moleculară pentru acest compus, având în vedere că eșantionul cântărește 180g.

Comparați masa înregistrată cu cea a masei molare exprimată prin formula empirică. CH₂O are un atom de carbon (12g), doi atomi de hidrogen (2g) și un atom de oxigen (16g). Masa sa totală este astfel de 30 de grame. Cu toate acestea, eșantionul cântărește 180 de grame, adică 180/30 = de 6 ori mai mult. Prin urmare, trebuie să înmulțiți indexul fiecărui element din formulă cu 6 pentru a obține C₆H₁₂O₆, care este formula moleculară pentru compus.

Aceasta este formula moleculară a glucozei, care are proprietăți foarte diferite decât formaldehida, chiar dacă au aceeași formulă empirică. Nu greșești unul pentru celălalt. Glucoza are un gust bun în cafeaua dvs., dar introducerea formaldehidei în cafeaua dvs. vă poate oferi o experiență foarte neplăcută.