Зміст
Емпірична формула хімічної сполуки - це вираження відносного достатку елементів, які її утворюють. Це не те саме, що молекулярна формула, яка повідомляє вам фактичну кількість атомів кожного елемента, присутніх у молекулі сполуки. Різні сполуки з дуже різними властивостями можуть мати однакову емпіричну формулу. Ви можете отримати молекулярну формулу сполуки з її емпіричної формули, лише якщо ви знаєте молярну масу сполуки.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Якщо ви знаєте емпіричну формулу сполуки, ви знаєте елементи, присутні в сполуці, та їх відносні пропорції. Обчисліть молярну масу за формулою і розділіть її на масу фактичної сполуки. Відділ дає цілу кількість. Помножте підпис кожного елемента в емпіричній формулі на це число, щоб отримати молекулярну формулу сполуки.
Як знайти емпіричну формулу
Хіміки можуть визначати елементи сполуки та їх відносні відсотки за хімічною реакцією з відомою сполукою, яка дає продукти, які вони можуть збирати та зважувати. Після цього вони ділять масу кожного елемента на його молярну масу, щоб визначити кількість молей, присутніх у певній кількості - зазвичай 100 грам. Кількість молей кожного елемента дає емпіричну формулу, яка є найпростішим вираженням елементів, присутніх в одній молекулі сполуки, та їх відносних пропорціях.
Визначення молекулярної формули
Перший крок визначення молекулярної формули сполуки - це обчислення емпіричної маси з її емпіричної формули. Для цього знайдіть масу кожного елемента, присутнього в складі, а потім помножте це число на індекс, який з’явиться після його символу у формулі. Підсумуйте маси для визначення молярної маси, представленої формулою.
Наступним етапом є зважування зразка, а потім ділення емпіричної маси на фактичну масу сполуки. Цей поділ виробляє цілу кількість. Помножте індекси в емпіричній формулі на це число, щоб визначити молекулярну формулу.
Приклади
1. Аналіз сполуки виявляє, що вона містить 72 г вуглецю (С), 12 г водню (Н) та 96 г кисню (О). Яка його емпірична формула?
Почніть з ділення маси кожного елемента, присутнього в складі, на молярну масу цього елемента, щоб знайти кількість молей. У періодичній таблиці йдеться про молярну масу вуглецю 12 грам (ігноруючи фракції), водню - 1 грам, а кисню - 16 грам. Отже, сполука містить 72/12 = 6 молей вуглецю, 12/1 = 12 молей водню і 96/16 = 6 молей кисню.
Є 12 молей водню, але лише 6 молей вуглецю та кисню, тому поділіть на 6.
Співвідношення вуглецю до водню до кисню становить 1: 2: 1, тому емпірична формула - СН2О, що, як правило, є хімічною формулою формальдегіду.
2. Обчисліть молекулярну формулу цієї сполуки, враховуючи, що зразок важить 180 г.
Порівняйте записану масу з молярною масою, вираженою емпіричною формулою. СН2О має один атом вуглецю (12 г), два атоми водню (2 г) і один атом кисню (16 г). Загальна його маса, таким чином, становить 30 грам. Однак зразок важить 180 грам, що в 180/30 = 6 разів більше. Отже, ви повинні помножити підпис кожного елемента у формулі на 6, щоб отримати C6Н12О6, яка є молекулярною формулою сполуки.
Це молекулярна формула глюкози, яка має зовсім інші властивості, ніж формальдегід, хоча вони мають ту саму емпіричну формулу. Не помиляйтесь один за одним. Глюкоза має гарний смак у вашій каві, але введення формальдегіду в каву, ймовірно, доставить вам дуже неприємний досвід.