Tabla de Contenidos
Трите най-често използвани типа химични формули са емпирични, молекулни и структурни формули. Структурните служат за детайлизиране на начина, по който атомите на молекулите на всяко химично съединение се държат заедно. Разбира се, всичко това в тези съединения, които имат молекули, а не кристали.
От друга страна, има емпирични и молекулярни формули, върху които ще работим в тази статия.
Емпиричната формула (наричана още минимална или съкратена формула) показва пропорционалната връзка между броя на атомите на всеки елемент, присъстващ в молекулата, без тази връзка да показва точно броя на атомите. Понякога може да съответства на молекулната формула.
Молекулната формула показва точно връзката между атомите, които изграждат молекулата на даден елемент или химично съединение . То е кратно на емпиричната формула и следователно може да се определи чрез познаване на молекулното тегло на съединението и теглото на молекулната формула. За молекулна формула може да се говори само в случай, че елементът или съединението е изградено от молекули; ако са кристали, се използва емпиричната формула.
Полезност на емпиричната и молекулярната формула
Благодарение на факта, че емпиричната формула ни казва съотношението на атомите, присъстващи в молекулата, тя може да ни помогне да разберем какъв тип молекула е, като протеин или липид.
Молекулната формула се използва, за да се знае колко от всеки елемент присъства във формулата и често е полезна за уравнения.
Ограничението, което биха имали тези типове формули, е, че те не се използват, за да се знае как са подредени атомите във въпросната молекула. Тази функция се изпълнява от структурната формула и би ни помогнала, ако например трябва да знаем пред коя проста захар сме изправени, ако имаме молекулата C 6 H 12 O 6.
Пример и инструкции за решаване на задача с помощта на емпирични и молекулни формули
Молекула с молекулно тегло 180,18 g/mol се анализира и се установява, че съдържа 40,00% въглерод, 6,72% водород и 53,28% кислород.
Как да намерим решението
Намирането на емпиричната и молекулярната формула е основно обратният процес, използван за изчисляване на масовия процент или масовия процент.
Стъпка 1: Намерете броя молове на всеки елемент в проба от молекулата.
Нашата молекула съдържа 40,00% въглерод, 6,72% водород и 53,28% кислород. Това означава, че проба от 100 грама съдържа:
40,00 грама въглерод (40,00% от 100 грама)
6,72 грама водород (6,72% от 100 грама)
53,28 грама кислород (53,28% от 100 грама)
- Забележка: 100 грама се използват за размер на извадката само за улесняване на математиката. Може да се използва всякакъв размер на пробата, пропорциите между елементите ще останат същите.
Използвайки тези числа, можем да намерим броя молове на всеки елемент в 100-грамовата проба. Разделете броя на грамовете на всеки елемент в пробата на атомното тегло на елемента , за да намерите броя на моловете.
молове C = 40,00 gx 1 mol C / 12,01 g/mol C = 3,33 мола C
молове H = 6,72 g x 1 mol H / 1,01 g/mol H = 6,65 мола H
молове O = 53,28 gx 1 mol O / 16,00 g/mol O = 3,33 мола O
Стъпка 2: Намерете съотношенията между броя молове на всеки елемент.
Изберете елемента с най-голям брой молове в пробата. В този случай 6,65 мола водород са най-големите. Разделете броя молове на всеки елемент на най-голямото число.
Най -простото моларно съотношение между C и H: 3,33 mol C / 6,65 mol H = 1 mol C / 2 mol H
Съотношението е 1 мол С за всеки 2 мола Н
Най-простата връзка между О и Н: 3,33 мола О / 6,65 мола Н = 1 мол О / 2 мола Н
Съотношението между О и Н е 1 мол О за всеки 2 мола Н
Стъпка 3: Намерете емпиричната формула.
Имаме цялата необходима информация, за да напишем емпиричната формула. За всеки два мола водород има един мол въглерод и един мол кислород.
Емпиричната формула е CH2O .
Стъпка 4: Намерете молекулното тегло от емпиричната формула.
Можем да използваме емпиричната формула, за да намерим молекулната формула, като използваме молекулното тегло на съединението и молекулното тегло на емпиричната формула.
Емпиричната формула е CH 2 O. Молекулното тегло е:
Молекулно тегло на CH 2 O = (1 x 12,01 g/mol) + (2 x 1,01 g/mol) + (1 x 16,00 g/mol)
CH 2 O молекулно тегло = (12,01 + 2,02 + 16,00) g/mol
CH2O молекулно тегло = 30.03 g/ mol
Стъпка 5: Намерете броя на емпиричните формулни единици в молекулната формула.
Молекулната формула е кратна на емпиричната формула. Дадено ни е молекулното тегло на молекулата, 180,18 g/mol. Разделете това число на молекулното тегло на емпиричната формула, за да намерите броя на единиците на емпиричната формула, които изграждат съединението.
Брой емпирични формулни единици в съединението = 180,18 g/mol / 30,03 g/mol
Брой емпирични формулни единици в съединението = 6
Стъпка 6: Намерете молекулната формула.
Необходими са шест емпирични формулни единици, за да се получи съединението, така че умножете всяко число в емпиричната формула по 6.
молекулна формула = 6 x CH 2 O
молекулна формула = C (1 x 6) H (2 x 6) O (1 x 6)
молекулна формула = CH2O
Решение:
Емпиричната формула на молекулата е CH2O.
Молекулната формула на съединението е C 6 H 12 O 6 .
Препратки
Khan Academy (без дата). Емпирични, молекулни и структурни формули. Наличен на: https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/v/empirical-molecular-and-structural-formulas
ИКТ ресурси (без дата). Емпирични и молекулни формули. Наличен на: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena7/3q7_contenidos_4b.htm
