Hvilke oplysninger har du brug for at kende til at bestemme den kemiske formel for en ukendt forbindelse?

1. Elementær sammensætning:

* Kvalitativ analyse: Dette fortæller dig, hvilke elementer der er til stede i forbindelsen. Teknikker inkluderer:

* flammeforsøg: Iagttagelse af flammen, når en prøve opvarmes, kan identificere visse elementer (f.eks. Natrium, kalium).

* spektroskopi (f.eks. IR, NMR, massespektrometri): Disse teknikker kan identificere funktionelle grupper og elementer ved at analysere samspillet mellem elektromagnetisk stråling med forbindelsen.

* Kvantitativ analyse: Dette fortæller dig de relative mængder af hvert element i forbindelsen. Metoder inkluderer:

* Elementær analyse: En prøve brændes, og mængderne af produkter som CO2, H2O og nitrogenoxider måles for at bestemme masseprocentdelene af kulstof, brint, ilt og nitrogen.

* røntgenstrålediffraktion: Kan bestemme det nøjagtige arrangement af atomer i en krystal, der giver information om sammensætningen og strukturen.

2. Yderligere oplysninger:

* molekylvægt: At kende forbindelsens molære masse kan hjælpe med at indsnævre mulighederne.

* struktur: Hvis du har nogle oplysninger om strukturen af ​​forbindelsen (f.eks. Fra røntgenstrålediffraktion eller andre strukturelle teknikker), kan det hjælpe med at bestemme arrangementet af atomer og derfor formlen.

* Fysiske egenskaber: Egenskaber som smeltepunkt, kogepunkt, opløselighed og densitet kan hjælpe med at identificere forbindelsen og give ledetråde om dens formel.

* Kemiske reaktioner: Iagttagelse af, hvordan den ukendte forbindelse reagerer med andre kemikalier, kan hjælpe dig med at udlede dens funktionelle grupper og potentielle kemiske formel.

Eksempel:

Forestil dig, at du har en hvid, krystallinsk forbindelse.

1. Elementær analyse: Det viser sig at indeholde 40% kulstof, 6,7% brint og 53,3% ilt.

2. molekylvægt: Den molære masse er bestemt til at være 180 g/mol.

3. spektroskopi: IR -spektroskopi antyder tilstedeværelsen af ​​en carbonylgruppe (C =O).

Ved at analysere disse oplysninger kan du udlede den kemiske formel. Den empiriske formel (den enkleste forhold mellem hele nummeret er CH2O. Molekylvægten antyder en molekylær formel af C6H12O6.

De yderligere oplysninger fra spektroskopi (carbonylgruppe) peger mod en mulig struktur som glukose.

Bemærk: Nogle gange, selv med alle disse oplysninger, er det måske ikke muligt at bestemme den nøjagtige kemiske formel. Forbindelsen kan være en blanding eller har flere isomerer, hvilket gør den udfordrende at finde ud af den specifikke formel.