Tabla de Contenidos
De tre mest brukte typene kjemiske formler er empiriske, molekylære og strukturelle formler. De strukturelle tjener til å detaljere måten atomene til molekylene til hver kjemisk forbindelse holdes sammen på. Selvfølgelig, alt dette i de forbindelsene som har molekyler og ikke krystaller.
På den annen side er det de empiriske og molekylære formlene, som vi skal jobbe med i denne artikkelen.
Den empiriske formelen (også kalt den minimale eller kondenserte formelen) angir det proporsjonale forholdet mellom antall atomer av hvert element som er tilstede i molekylet uten at dette forholdet angir nøyaktig antall atomer. Noen ganger kan det matche molekylformelen.
Molekylformelen viser nøyaktig forholdet mellom atomene som utgjør molekylet til et grunnstoff eller en kjemisk forbindelse . Det er et multiplum av den empiriske formelen og kan derfor bestemmes ved å kjenne molekylvekten til forbindelsen og molekylvekten. Man kan bare snakke om en molekylformel i tilfelle at grunnstoffet eller forbindelsen består av molekyler; hvis de er krystaller, brukes den empiriske formelen.
Bruken av den empiriske og molekylære formelen
Takket være det faktum at den empiriske formelen forteller oss andelen atomer som er tilstede i molekylet, kan den hjelpe oss å vite hvilken type molekyl det er, for eksempel et protein eller et lipid.
Den molekylære formelen brukes til å vite hvor mye av hvert element som er til stede i formelen og er ofte nyttig for ligninger.
Begrensningen som denne typen formler ville ha, er at de ikke brukes til å vite hvordan atomene er ordnet i det aktuelle molekylet. Denne funksjonen oppfylles av strukturformelen og det ville hjelpe oss hvis vi for eksempel trengte å vite hvilket enkelt sukker vi står overfor hvis vi har molekylet C 6 H 12 O 6.
Eksempel og instruksjoner for å løse et problem ved å bruke de empiriske og molekylære formlene
Et molekyl med en molekylvekt på 180,18 g/mol blir analysert og funnet å inneholde 40,00 % karbon, 6,72 % hydrogen og 53,28 % oksygen.
Hvordan finne løsningen
Å finne den empiriske og molekylære formelen er i utgangspunktet den omvendte prosessen som brukes til å beregne masseprosent eller masseprosent.
Trinn 1: Finn antall mol av hvert element i en prøve av molekylet.
Molekylet vårt inneholder 40,00 % karbon, 6,72 % hydrogen og 53,28 % oksygen. Dette betyr at en prøve på 100 gram inneholder:
40,00 gram karbon (40,00 % av 100 gram)
6,72 gram hydrogen (6,72 % av 100 gram)
53,28 gram oksygen (53,28 % av 100 gram)
- Merk: 100 gram brukes for en prøvestørrelse bare for å gjøre regnestykket enklere. Enhver prøvestørrelse kan brukes, proporsjonene mellom elementene forblir de samme.
Ved å bruke disse tallene kan vi finne antall mol av hvert grunnstoff i prøven på 100 gram. Del antall gram av hvert grunnstoff i prøven med elementets atomvekt for å finne antall mol.
mol C = 40,00 gx 1 mol C / 12,01 g/mol C = 3,33 mol C
mol H = 6,72 g x 1 mol H / 1,01 g/mol H = 6,65 mol H
mol O = 53,28 gx 1 mol O / 16,00 g/mol O = 3,33 mol O
Trinn 2: Finn forholdet mellom antall mol av hvert grunnstoff.
Velg elementet med det største antallet mol i prøven. I dette tilfellet er de 6,65 molene hydrogen størst. Del antall mol av hvert grunnstoff med det største tallet.
Det enkleste molforholdet mellom C og H: 3,33 mol C / 6,65 mol H = 1 mol C / 2 mol H
Forholdet er 1 mol C for hver 2 mol H
Det enkleste forholdet mellom O og H: 3,33 mol O / 6,65 mol H = 1 mol O / 2 mol H
Forholdet mellom O og H er 1 mol O for hver 2 mol H
Trinn 3: Finn den empiriske formelen.
Vi har all informasjonen vi trenger for å skrive den empiriske formelen. For hver to mol hydrogen er det én mol karbon og én mol oksygen.
Den empiriske formelen er CH 2 O.
Trinn 4: Finn molekylvekten fra den empiriske formelen.
Vi kan bruke den empiriske formelen til å finne molekylformelen ved å bruke molekylvekten til forbindelsen og molekylvekten til den empiriske formelen.
Den empiriske formelen er CH 2 O. Molekylvekten er:
CH 2 O molekylvekt = (1 x 12,01 g/mol) + (2 x 1,01 g/mol) + (1 x 16,00 g/mol)
CH 2 O molekylvekt = (12,01 + 2,02 + 16,00) g/mol
CH 2 O molekylvekt = 30,03 g/mol
Trinn 5: Finn antall empiriske formelenheter i molekylformelen.
Den molekylære formelen er et multiplum av den empiriske formelen. Vi fikk oppgitt molekylvekten til molekylet, 180,18 g/mol. Del dette tallet med den empiriske formelens molekylvekt for å finne antall empiriske formelenheter som utgjør forbindelsen.
Antall empiriske formelenheter i forbindelsen = 180,18 g/mol / 30,03 g/mol
Antall empiriske formelenheter i forbindelsen = 6
Trinn 6: Finn molekylformelen.
Det kreves seks empiriske formelenheter for å lage forbindelsen, så multipliser hvert tall i den empiriske formelen med 6.
molekylformel = 6 x CH 2 O
molekylformel = C (1 x 6) H (2 x 6) O (1 x 6)
molekylformel = CH2O
Løsning:
Den empiriske formelen til molekylet er CH 2 O.
Molekylformelen til forbindelsen er C 6 H 12 O 6 .
Referanser
Khan Academy (udatert). Empiriske, molekylære og strukturelle formler. Tilgjengelig på: https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/atoms-compounds-ions-ap/compounds-and-ions-ap/v/empirical-molecular-and-structural-formulas
IKT-ressurser (udatert). Empiriske og molekylære formler. Tilgjengelig på: http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena7/3q7_contenidos_4b.htm
