Hvordan finne molekylformel fra empirisk formel

Innhold

• TL; DR (for lang; ikke lest)
• Hvordan finne den empiriske formelen
• Bestemmelse av molekylformelen
• eksempler

Den empiriske formelen for en kjemisk forbindelse er et uttrykk for de relative overflodene av elementene som danner den. Det er ikke det samme som molekylformelen, som forteller deg det faktiske antallet atomer i hvert element som er tilstede i et molekyl av forbindelsen. Ulike forbindelser med veldig forskjellige egenskaper kan ha den samme empiriske formelen. Du kan utlede molekylformelen til en forbindelse fra dens empiriske formel bare hvis du kjenner den molære massen til forbindelsen.

TL; DR (for lang; ikke lest)

Hvis du kjenner den empiriske formelen til en forbindelse, kjenner du elementene som er tilstede i forbindelsen og deres relative proporsjoner. Beregn molmassen basert på formelen og del denne i massen til den aktuelle forbindelsen. Divisjonen gir deg et helt tall. Multipliser abonnementet til hvert element i den empiriske formelen med dette tallet for å få molekylformelen for forbindelsen.

Hvordan finne den empiriske formelen

Kjemikere kan bestemme elementene i en forbindelse og deres relative prosenter ved en kjemisk reaksjon med en kjent forbindelse som produserer produkter som de kan samle og veie. Etter å ha gjort det, deler de massen til hvert element med dens molmasse for å bestemme antall mol som er til stede i en bestemt mengde - vanligvis 100 gram. Antall mol av hvert element produserer den empiriske formelen, som er det enkleste uttrykket av elementene som er til stede i et enkelt molekyl av forbindelsen og deres relative proporsjoner.

Bestemmelse av molekylformelen

Det første trinnet i å bestemme molekylformelen til en forbindelse er å beregne den empiriske massen fra dens empiriske formel. For å gjøre dette, slå opp massen til hvert element som er tilstede i forbindelsen, og multipliser deretter tallet med underskriptet som vises etter symbolet i formelen. Sum massene for å bestemme molmassen representert med formelen.

Neste trinn er å veie en prøve, og deretter dele den empiriske massen i den faktiske massen til forbindelsen. Denne divisjonen produserer et helt antall. Multipliser underskriftene i den empiriske formelen med dette tallet for å bestemme molekylformelen.

eksempler

1. Analyse av en forbindelse viser at den inneholder 72 g karbon (C), 12 g hydrogen (H) og 96 g oksygen (O). Hva er dens empiriske formel?

Begynn med å dele massen til hvert element som er tilstede i forbindelsen med den molære massen til dette elementet for å finne antall mol. Den periodiske tabellen forteller deg at den molære massen til karbon er 12 gram (ignorerer fraksjoner), den for hydrogen er 1 gram og oksygeninnholdet er 16 gram. Forbindelsen inneholder derfor 72/12 = 6 mol karbon, 12/1 = 12 mol hydrogen og 96/16 = 6 mol oksygen.

Det er 12 mol hydrogen, men bare 6 mol karbon og oksygen, så del med 6.

Forholdene mellom karbon og hydrogen til oksygen er 1: 2: 1, så den empiriske formelen er CH₂O, som tilfeldigvis er den kjemiske formelen for formaldehyd.

2. Beregn molekylformelen for denne forbindelsen, gitt at prøven veier 180 g.

Sammenlign den registrerte massen med den for den molære massen uttrykt med den empiriske formelen. CH₂O har ett karbonatom (12g), to hydrogenatomer (2g) og ett oksygenatom (16g). Den totale massen er dermed 30 gram. Imidlertid veier prøven 180 gram, som er 180/30 = 6 ganger så mye. Du må derfor multiplisere abonnementet til hvert element i formelen med 6 for å få C₆H₁₂O₆, som er molekylformelen for forbindelsen.

Dette er molekylformelen for glukose, som har veldig forskjellige egenskaper enn formaldehyd, selv om de har den samme empiriske formelen. Ikke ta den ene feilen for den andre. Glukose smaker godt i kaffen din, men å ha formaldehyd i kaffen vil sannsynligvis gi deg en veldig ubehagelig opplevelse.