Wzór cząsteczkowy jest ważną informacją dla każdego związku chemicznego. Wzór cząsteczkowy mówi, jakie atomy tworzą związek i ile atomów. Musisz znać wzór empiryczny, aby obliczyć wzór cząsteczkowy, i musisz wiedzieć, że wzór cząsteczkowy jest całkowitą wielokrotnością wzoru empirycznego.
Krok
Część 1 z 3: Wyprowadzanie wzorów molekularnych z wzorów empirycznych
Krok 1. Poznaj związek między wzorami molekularnymi i empirycznymi
Wzory empiryczne pokazują stosunek atomów w cząsteczce, na przykład dwa tleny na każdy węgiel. Wzór cząsteczkowy mówi o liczbie każdego z atomów tworzących cząsteczkę. Na przykład jeden węgiel i dwa tlen (dwutlenek węgla). Te dwa wzory mają relację porównawczą (w liczbach całkowitych), tak że wzór empiryczny stanie się wzorem cząsteczkowym po pomnożeniu przez stosunek.
Krok 2. Oblicz liczbę moli gazu
Oznacza to użycie prawa gazu doskonałego. Liczbę moli można znaleźć na podstawie ciśnienia, objętości i temperatury uzyskanych z danych eksperymentalnych. Liczbę moli można obliczyć za pomocą następującego wzoru: n = PV/RT.
- W tym wzorze jest liczba moli, P jest presja, V to objętość, T to temperatura w kelwinach, i r jest stałą gazową.
- Przykład: n = PV/RT = (0,984 atm * 1 l) / (0,08206 l atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 mol
Krok 3. Oblicz masę cząsteczkową gazu
Ten krok można wykonać dopiero po znalezieniu moli gazów składowych przy użyciu prawa gazu doskonałego. Powinieneś także znać masę masową gazu w gramach. Następnie podziel masę gazu (gramy) przez mole gazu, aby uzyskać masę cząsteczkową.
Przykład: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g/mol
Krok 4. Zsumuj masy atomowe wszystkich atomów we wzorze empirycznym
Każdy atom we wzorze empirycznym ma swoją wagę atomową. Wartość tę można znaleźć na dole siatki atomowej w układzie okresowym. Dodaj wagi atomowe, aby otrzymać empiryczną wagę wzoru.
Przykład: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Krok 5. Znajdź stosunek wag cząsteczkowych i empirycznych
Aby to zrobić, możesz znaleźć wynik podzielenia rzeczywistej masy cząsteczkowej przez masę empiryczną. Znajomość wyniku tego podziału pozwala poznać wynik podziału między wzorem cząsteczkowym a wzorem empirycznym. Ta liczba musi być liczbą całkowitą. Jeśli porównanie nie jest liczbą całkowitą, musisz je zaokrąglić.
Przykład: 382, 49/190, 366 = 2,09
Krok 6. Pomnóż wzór empiryczny przez współczynnik
Pomnóż małą liczbę we wzorze empirycznym przez ten stosunek. To mnożenie daje wzór cząsteczkowy. Należy zauważyć, że dla każdego związku o stosunku „1” wzór empiryczny i wzór cząsteczkowy będą takie same.
Przykład: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Część 2 z 3: Znajdowanie wzorów empirycznych
Krok 1. Znajdź masę każdego atomu składowego
Czasami masa atomów składowych jest znana lub dane zostaną podane jako procent masy. W takim przypadku użyj próbki 100 g związku. Pozwala to zapisać procent masy jako rzeczywistą masę w gramach.
Przykład: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Krok 2. Przekształć masę na mole
Musisz przeliczyć masę cząsteczkową każdego pierwiastka na mole. Aby to zrobić, musisz podzielić masę cząsteczkową przez masę atomową każdego pierwiastka. Masę atomową można znaleźć na dole siatki pierwiastków w układzie okresowym.
-
Przykład:
- 75,46 g C * (1 mol / 12,0107 g) = 6,28 mol C
- 8,43 g O * (1 mol / 15,9994 g) = 0,53 mol O
- 16,11 g H * (1 mol / 1,00794) = 15,98 mol H
Krok 3. Podziel wszystkie wartości moli przez najmniejszą wartość mola
Musisz podzielić liczbę moli dla każdego oddzielnego pierwiastka przez najmniejszą liczbę moli wszystkich pierwiastków, które tworzą związek. Aby to zrobić, możesz znaleźć najmniejszy stosunek molowy. Możesz użyć najmniejszego stosunku molowego, ponieważ to obliczenie daje pierwiastkowi nieobfitemu wartość „1” i daje stosunek innych pierwiastków w związku.
-
Przykład: Najmniejsza liczba moli to tlen z 0,53 mola.
- 6,28 mola/0,53 mola = 11,83
- 0,53 mola/0,53 mola = 1
- 15, 98 mol/0,53 mol= 30, 15
Krok 4. Zaokrąglij swoją wartość mola do liczby całkowitej
Liczby te będą małymi liczbami we wzorze empirycznym. Powinieneś zaokrąglić go do najbliższej liczby całkowitej. Po wyszukaniu tych liczb możesz zapisać wzór empiryczny.
-
Przykład: Wzór empiryczny to C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Część 3 z 3: Zrozumienie wzorów chemicznych
Krok 1. Zrozum wzór empiryczny
Wzory empiryczne dostarczają informacji o stosunku jednego atomu do drugiego w cząsteczce. Ten wzór nie dostarcza dokładnych informacji o liczbie atomów tworzących cząsteczkę. Wzory empiryczne również nie dostarczają informacji o budowie i wiązaniach atomów w cząsteczkach.
Krok 2. Poznaj informacje podane przez wzór cząsteczkowy
Podobnie jak wzory empiryczne, wzory cząsteczkowe nie dostarczają informacji o wiązaniach i strukturze cząsteczkowej. Jednak w przeciwieństwie do wzorów empirycznych, wzory molekularne dostarczają szczegółowych informacji na temat liczby atomów tworzących cząsteczkę. Wzór empiryczny i wzór cząsteczkowy mają relację porównawczą (w liczbach całkowitych).
Krok 3. Zrozum reprezentację strukturalną
Reprezentacje strukturalne dostarczają bardziej szczegółowych informacji niż wzory molekularne. Oprócz pokazywania liczby atomów tworzących cząsteczkę, reprezentacje strukturalne dostarczają informacji o wiązaniach i strukturze cząsteczki. Ta informacja jest bardzo ważna dla zrozumienia, jak zareaguje cząsteczka.
