Sådan finder du molekylformel fra empirisk formel

Den empiriske formel for en kemisk forbindelse er et udtryk for de relative overflader af de elementer, der danner det. Det er ikke det samme som molekylformlen, der fortæller dig det faktiske antal atomer af 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 kun udlede den molekylære formel af en forbindelse fra dens empiriske formel, hvis du kender den molære masse af forbindelsen.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Hvis du kend den empiriske formel af en forbindelse, kender du de elementer, der er til stede i forbindelsen og deres relative proportioner. Beregn molærmassen baseret på formlen og divider denne i massen af ​​den aktuelle forbindelse. Divisionen giver dig et helt tal. Multiplicer abonnementet af hvert element i den empiriske formel med dette tal for at få den molekylære formel for forbindelsen.

Sådan finder du den empiriske formel

Kemister kan bestemme elementerne i en forbindelse og deres relative procentsatser ved en kemisk reaktion med en kendt forbindelse, der producerer produkter, som de kan samle og veje. Herefter deler de masserne af hvert element med sin molære masse for at bestemme antallet af mol til stede i en bestemt mængde - normalt 100 gram. Antallet af mol af hvert element producerer den empiriske formel, som er det enkleste udtryk for de elementer, der er til stede i et enkelt molekyle af forbindelsen og deres relative proportioner.

Bestemmelse af molekylformlen

Første trin ved bestemmelse af en molekylers formel for en forbindelse er at beregne den empiriske masse fra dens empiriske formel. For at gøre dette skal du se massen af ​​hvert element, der er til stede i forbindelsen, og multiplicere det antal ved det abonnement, der vises efter dets symbol i formlen. Summen af ​​masserne til bestemmelse af den molære masse repræsenteret ved formlen.

Det næste trin er at veje en prøve, så divider den empiriske masse ind i den faktiske masse af forbindelsen. Denne division producerer et heltal. Multiplicer abonnementerne i den empiriske formel med dette tal for at bestemme molekylformlen.

Eksempler på

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?

Find antallet af mol af hvert element

Begynd ved at dividere massen af ​​hvert element, der er til stede i forbindelsen, ved hjælp af den molære masse af det pågældende element for at finde antallet af mol. Den periodiske tabel fortæller dig, at den molære masse af kulstof er 12 gram (ignorerende fraktioner), den for hydrogen er 1 gram og den for ilt er 16 gram. Forbindelsen indeholder derfor 72/12 = 6 mol carbon, 12/1 = 12 mol hydrogen og 96/16 = 6 mol oxygen.

Opdel alle værdier med det mindste antal mol

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

Skriv den empiriske formel

Karbonerne til hydrogen til oxygen er forholdsvis 1: 2: 1, så den empiriske formel er CH _{2O, som er den kemiske formel for formaldehyd.}

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

Sammenlign den registrerede masse til den for molmassen udtrykt ved den empiriske formel. CH _{2O har et carbonatom (12g), to hydrogenatomer (2g) og et oxygenatom (16g). Dens samlede masse er således 30 gram. Prøven vejer dog 180 gram, hvilket er 180/30 = 6 gange så meget. Du må derfor multiplicere subscriptet af hvert element i formlen med 6 for at få C 6H 12O 6, hvilket er molekylformlen for forbindelsen.}

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