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가장 일반적으로 사용되는 세 가지 유형의 화학식은 실험식, 분자식 및 구조식입니다. 구조적인 것들은 각 화합물 분자의 원자가 함께 유지되는 방식을 자세히 설명하는 역할을 합니다. 물론, 이 모든 것은 분자가 있고 결정이 없는 화합물에 있습니다.
다른 한편으로, 우리가 이 글에서 다루게 될 실험식과 분자식이 있습니다.
실험식 (최소식 또는 축약식이라고도 함) 은 분자에 존재하는 각 원소의 원자수 사이의 비례 관계를 나타내며 이 관계는 정확히 원자 수를 나타내지 않습니다. 때로는 분자식과 일치할 수 있습니다.
분자식은 원소 또는 화합물의 분자를 구성하는 원자 사이의 관계를 정확하게 보여줍니다 . 실험식의 배수이므로 화합물의 분자량 과 분자량을 알면 결정될 수 있다. 원소 또는 화합물이 분자로 구성된 경우에만 분자식에 대해 말할 수 있습니다. 결정이면 실험식을 사용한다.
실험식과 분자식의 유용성
실험식은 분자에 존재하는 원자의 비율을 알려주기 때문에 단백질이나 지질과 같은 분자 유형을 알 수 있습니다.
분자식은 각 원소가 공식에 얼마나 많이 포함되어 있는지 파악하는 데 사용되며 종종 방정식에 유용합니다.
이러한 유형의 공식이 가질 수 있는 한계는 문제의 분자에서 원자가 어떻게 배열되는지를 아는 데 사용되지 않는다는 것입니다. 이 기능은 구조식에 의해 수행되며 예를 들어 C 6 H 12 O 6 분자가 있는 경우 어떤 단당류인지 알아야 하는 경우에 도움이 됩니다 .
실험식과 분자식을 사용하여 문제를 풀기 위한 예와 설명
분자량이 180.18g/mol인 분자를 분석한 결과 탄소 40.00%, 수소 6.72%, 산소 53.28%를 함유하고 있는 것으로 나타났습니다.
솔루션을 찾는 방법
실험식과 분자식을 찾는 것은 기본적으로 질량 백분율 또는 질량 백분율을 계산하는 데 사용되는 역 과정입니다.
1단계: 분자 샘플에서 각 원소의 몰수를 찾습니다.
우리의 분자는 40.00% 탄소, 6.72% 수소 및 53.28% 산소를 포함합니다. 이는 100g 샘플에 다음이 포함됨을 의미합니다.
탄소 40.00그램(100그램의 40.00%)
수소 6.72g(100g의 6.72%)
산소 53.28그램(100그램의 53.28%)
- 참고: 계산을 쉽게 하기 위해 샘플 크기에 100g이 사용됩니다. 모든 샘플 크기를 사용할 수 있으며 항목 간의 비율은 동일하게 유지됩니다.
이 숫자를 사용하여 100그램 샘플에서 각 원소의 몰수를 찾을 수 있습니다 . 시료의 각 원소의 그램수를 원소의 원자량 으로 나누어 몰수를 구합니다.
몰 C = 40.00gx 1몰 C / 12.01g/몰 C = 3.33몰 C
몰 H = 6.72g x 1몰 H / 1.01g/몰 H = 6.65몰 H
몰 O = 53.28 gx 1 몰 O / 16.00 g/몰 O = 3.33 몰 O
2단계: 각 원소의 몰수 사이의 비율을 찾습니다.
샘플에서 몰수가 가장 큰 원소를 선택합니다. 이 경우 6.65몰의 수소가 가장 크다. 각 원소의 몰수를 가장 큰 수로 나눕니다.
C와 H의 가장 단순한 몰비 : 3.33mol C / 6.65mol H = 1mol C / 2mol H
비율은 H 2몰당 C 1몰입니다.
O와 H의 가장 단순한 관계: 3.33몰의 O / 6.65몰의 H = 1몰의 O / 2몰의 H
O와 H의 비율은 2몰의 H당 1몰의 O입니다.
3단계: 실험식을 찾습니다.
실험식을 작성하는 데 필요한 모든 정보가 있습니다. 수소 2몰마다 탄소 1몰과 산소 1몰이 있습니다.
실험식은 CH2O 이다 .
4단계: 실험식에서 분자량을 구합니다.
실험식을 이용하여 화합물의 분자량과 실험식의 분자량을 이용하여 분자식을 찾을 수 있습니다.
실험식은 CH2O이다. 분자량 은 다음과 같다.
CH 2 O 분자량 = (1 x 12.01g/mol) + (2 x 1.01g/mol) + (1 x 16.00g/mol)
CH 2 O 분자량 = (12.01 + 2.02 + 16.00) g/mol
CH 2 O 분자량 = 30.03g/mol
5단계: 분자식에서 실험식 단위의 수를 구합니다.
분자식은 실험식의 배수입니다. 분자의 분자량은 180.18g/mol입니다. 이 숫자를 실험식 분자량으로 나누어 화합물을 구성하는 실험식 단위의 수를 구합니다.
화합물의 실험식 단위 수 = 180.18 g/mol / 30.03 g/mol
화합물의 실험식 단위 수 = 6
6단계: 분자식을 찾으십시오.
화합물을 만들기 위해서는 6개의 실험식 단위가 필요하므로 실험식의 각 숫자에 6을 곱합니다.
분자식 = 6 x CH2O
분자식 = C(1 x 6) H(2 x 6) O(1 x 6)
분자식 = CH2O
해결책:
분자의 실험식은 CH2O이다.
화합물의 분자식은 C 6 H 12 O 6 입니다 .
참조
칸아카데미(날짜 없음). 경험적, 분자 및 구조식. 이용 가능: https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/v/empirical-molecular-and-structural-formulas
ICT 리소스(날짜 없음). 경험적 및 분자식. 이용 가능: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena7/3q7_contenidos_4b.htm
