Konvertering af en empirisk formel til en molekylær formel:en trin-for-trin guide

SokRom/iStock/GettyImages

Den empiriske formel for en forbindelse udtrykker det enkleste forhold mellem atomer blandt dets bestanddele. Den fortæller dig, hvilke grundstoffer der er til stede og deres relative proportioner, men ikke det nøjagtige antal atomer i et enkelt molekyle. Molekylformlen afslører på den anden side det præcise antal af hvert atom i et molekyle. Fordi mange forskellige forbindelser deler den samme empiriske formel, kan du kun udlede en molekylær formel, når du også kender forbindelsens molære masse.

TL;DR (for lang; læste ikke)

Når du kender den empiriske formel, skal du beregne dens molære masse. Divider prøvens faktiske masse med denne molære masse for at opnå en heltalsmultiplikator. Multiplicer hvert subscript i den empiriske formel med den multiplikator for at få den molekylære formel.

Sådan bestemmes den empiriske formel

Kemikere bruger almindeligvis en forbrændings- eller titreringsanalyse til at bestemme massen af hvert grundstof i en kendt mængde af forbindelsen. Efter at have målt massen af ​​hvert grundstof skal du dividere med dets atomvægt for at finde antallet af mol. Udtryk disse molforhold som hele tal (eller forenklede fraktioner) for at opnå den empiriske formel, den mest kortfattede repræsentation af forbindelsens sammensætning.

Udledning af den molekylære formel

Følg disse trin:

1. Beregn den empiriske masse. Sum produktet af hvert elements atomvægt og dets underskrift i den empiriske formel. Dette giver den molære masse, som den empiriske formel repræsenterer.
2. Mål prøvemassen. Vej en ren prøve af forbindelsen (ideelt set i gram).
3. Beregn multiplikatoren. Divider prøvemassen med den empiriske masse. Resultatet skal være et heltal (eller meget tæt på et, inden for eksperimentel fejl).
4. Skaler den empiriske formel. Multiplicer hvert elements underskrift med heltalsmultiplikatoren for at opnå molekylformlen.

Illustrativt eksempel

Trin 1:Find den empiriske formel

Forbindelsen indeholder 72 g kulstof (C), 12 g hydrogen (H) og 96 g oxygen (O). Beregn antallet af mol:

• C:72g ÷ 12gmol⁻¹ =6mol
• H:12g ÷ 1gmol⁻¹ =12mol
• O:96g ÷ 16gmol⁻¹ =6mol

Divider hver med den mindste værdi (6) for at få det enkleste forhold:1:2:1. Den empiriske formel er CH₂O , det samme som formaldehyd.

Trin 2:Bestem den molekylære formel

Beregn først den empiriske masse:en C (12g) + to H (2g) + en O (16g) =30g. Prøven vejer 180g, så 180g ÷ 30g =6. Multiplicer hver sænket skrift med 6 for at få molekylformlen:C₆H₁₂O₆ , som er glucose. Selvom glucose og formaldehyd deler den samme empiriske formel, udviser de markant forskellige egenskaber - glucose søder, mens formaldehyd er et farligt konserveringsmiddel.