Sådan finder du molekylformel fra empirisk formel

Den empiriske formel for en kemisk forbindelse er et udtryk for de relative forekomster af de elementer, der danner den. Det er ikke det samme som molekylformlen, der fortæller dig det faktiske antal atomer i hvert element, der er til stede i et molekyle af forbindelsen. Forskellige forbindelser med meget forskellige egenskaber kan have den samme empiriske formel. Du kan udlede molekylformlen for en forbindelse fra dens empiriske formel kun, hvis du kender forbindelsens molmasse.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Hvis du kender den empiriske formel for en forbindelse, du kender de elementer, der er til stede i forbindelsen, og deres relative forhold. Beregn den molære masse baseret på formlen, og del denne i massen af den aktuelle forbindelse. Opdelingen giver dig et helt tal. Multiplicer subskriptet af hvert element i den empiriske formel med dette nummer for at få den molekylære formel for forbindelsen.
Sådan finder du den empiriske formel

Kemikere kan bestemme elementerne i en forbindelse og deres relative procenter med en kemisk reaktion med en kendt forbindelse, der producerer produkter, som de kan opsamle og veje. Efter at have gjort det, deler de massen af hvert element med dets molmasse for at bestemme antallet af mol til stede i en bestemt mængde - normalt 100 gram. Antallet af mol i hvert element producerer den empiriske formel, som er den enkleste ekspression af de elementer, der er til stede i et enkelt molekyle af forbindelsen og deres relative proportioner.
Bestemmelse af molekylformlen

Det første trin i bestemmelse af molekylformlen for en forbindelse er at beregne den empiriske masse ud fra dens empiriske formel. For at gøre dette skal du slå op på massen af hvert element, der er til stede i forbindelsen, og derefter multiplicere dette nummer med det underskrift, der vises efter dets symbol i formlen. Sum masserne for at bestemme den molære masse, der er repræsenteret med formlen.

Det næste trin er at veje en prøve, og derefter opdele den empiriske masse i den faktiske masse af forbindelsen. Denne opdeling producerer et helt tal. Multiplicer underskrifterne i den empiriske formel med dette nummer for at bestemme molekylformlen.
Eksempler

1. Analyse af en forbindelse afslører, at den indeholder 72 g carbon (C), 12 g hydrogen (H) og 96 g oxygen (O). Hvad er dens empiriske formel?

1. Find antallet af mol af hvert element
   
   

   Start med at dele massen af hvert element, der er til stede i forbindelsen, med den molære masse af det element for at finde antallet af mol. Den periodiske tabel fortæller dig, at den molære masse af kulstof er 12 gram (ignorerer fraktioner), at brint er 1 gram, og iltmængden er 16 gram. Forbindelsen indeholder derfor 72/12 \u003d 6 mol carbon, 12/1 \u003d 12 mol hydrogen og 96/16 \u003d 6 mol oxygen.
   

2. Del alle værdier med det mindste antal mol
   
   

   Der er 12 mol brint, men kun 6 mol kulstof og ilt, så divideres med 6.
   

3. Skriv den empiriske formel
   
   

   Forholdet mellem kulstof og brint til ilt er 1: 2: 1, så den empiriske formel er CH _{2O, som tilfældigvis er den kemiske formel for formaldehyd.}
   

   2. Beregn molekylformlen for denne forbindelse, idet prøven vejer 180 g.
   

   Sammenlign den registrerede masse med den for den molære masse, der udtrykkes med den empiriske formel. CH <2O har et carbonatom (12g), to hydrogenatomer (2g) og et oxygenatom (16g). Dets samlede masse er således 30 gram. Imidlertid vejer prøven 180 gram, hvilket er 180/30 \u003d 6 gange så meget. Du er derfor nødt til at multiplicere subscriptet for hvert element i formlen med 6 for at få C _{6H 12O 6, som er molekylformlen for forbindelsen.}
   

   Dette er molekylær formel til glukose, som har meget forskellige egenskaber end formaldehyd, selvom de har den samme empiriske formel. Forkert ikke det ene for det andet. Glukose smager godt i din kaffe, men at lægge formaldehyd i din kaffe vil sandsynligvis give dig en meget ubehagelig oplevelse.