Як визначити молекулярну формулу: 13 кроків

Молекулярна формула містить важливу інформацію про відповідному хімічному з`єднанні. По ній можна визначити, з яких атомів складається дане з`єднання, і скільки атомів кожного елемента міститься в ньому. Для знаходження молекулярної формули необхідно знати емпіричну формулу. Щоб отримати з емпіричної формули молекулярну, слід помножити експериментальні значення на цілочисельний множник.

кроки

Частина 1 з 3:

Висновок молекулярної формули з емпіричної формули

1. Необхідно розуміти зв`язок між молекулярної і емпіричної формулами. Емпірична формула показує кількісне співвідношення атомів в молекулі: наприклад, два атоми кисню на кожен атом вуглецю. Молекулярна формула вказує на те, скільки атомів кожного виду входить до складу молекули: наприклад, один атом вуглецю і два атоми кисню (діоксид вуглецю, або вуглекислий газ). Ці дві формули однозначно співвідносяться один з одним, і якщо помножити емпіричну формулу на їх целочисленное відношення, то вийде молекулярна формула.

2. Обчисліть кількість молей газу. Використовуйте для цього рівняння стану ідеального газу. З його допомогою можна знайти кількість молей речовини, якщо відомі тиск, обсяг і температура, які визначаються експериментальним шляхом. Кількість молей знаходиться за наступною формулою: n = PV / RT.

У цій формулі n - кількість молей, P - тиск, V - Об `єм, T - температура в Кельвіна, і R - універсальна газова постійна.

Наприклад: n = PV / RT = (0,984 атм * 1 л) / (0,08206 л атм моль K * 318,15 K) = 0,0377 моль

3. Визначте молекулярну масу газу. Це можна зробити лише після того, як за допомогою рівняння стану ідеального газу ви знайдете кількість молей газу. Необхідно також знати масу газу. Для того, щоб знайти молекулярну масу газу, слід поділити його масу в грамах на кількість молей.

Наприклад: 14,42 г / 0.0377 моль = 382,49 г / моль

4. Складіть атомні ваги всіх атомів, які входять в емпіричну формулу. Кожен атом в емпіричною формулою має свій атомний вага. Ця вага можна знайти в періодичній таблиці Менделєєва під символом відповідного елемента. Складіть атомні ваги входять в емпіричну формулу елементів.

Наприклад: (12,0107 г * 12) + (15,9994 г * 1) + (1,00794 г * 30) = 144,1284 + 15,9994 + 30,2382 = 190,366 г

5. Знайдіть співвідношення між вагами в молекулярної і емпіричної формулах. Таким чином ви визначите, скільки разів емпіричний вага повторюється в реальному молекулі. Це дозволить вам знайти число повторень емпіричної формули в молекулярної. Знайдена величина повинна являти собою ціле число. Якщо вийде дробове число, необхідно округлити його до цілого.

Наприклад: 382,49 / 190,366 = 2,009

6. Помножте емпіричну формулу на знайдене співвідношення. Помножте підрядкові індекси в емпіричною формулою на отримане співвідношення. В результаті ви знайдете молекулярну формулу. Якщо співвідношення дорівнює "1", то молекулярна формула збігається з емпіричної.

Наприклад: C₁₂OH₃₀ * 2 = C₂₄O₂H₆₀

Частина 2 з 3:

Знаходження емпіричної формули

1. Знайдіть масу кожного атома. Іноді маси атомів даються в умови. У деяких завданнях вказуються масові відсотки. В останньому випадку припустити, що повна маса речовини становить 100 грамів - це дозволить вам записати масові відсотки у вигляді звичайної маси в грамах.

Наприклад: 75,46 г C, 8,43 г O, 16,11 г H

2. Переведіть масу в молі. Слід перевести молекулярну масу кожного елемента в кількість молей. Для цього необхідно поділити молекулярну масу кожного елемента на його атомну масу. Атомні маси можна знайти в періодичній таблиці Менделєєва під символами відповідних елементів.

наприклад:

75,46 г C * (1 моль / 12,0107 г) = 6,28 моль C

8,43 г O * (1 моль / 15,9994 г) = 0,53 моль O

16,11 г H * (1 моль / 1,00794) = 15,98 моль H

3. Поділіть всі молярні значення на найменшу кількість молей. Необхідно знайти елемент з мінімальною кількістю молей і поділити на цю величину кількість молей кожного елемента, що входить в дане з`єднання. Таким чином ви знайдете найпростіші молярний співвідношення. В результаті для самого нечисленного елемента у вас вийде "1", а для інших елементів числа більше одиниці.

Наприклад: найменше в з`єднанні кисню, його кількість складає 0,53 моль.

6,28 моль / 0,53 моль = 11,83

0,53 моль / 0,53 моль = 1

15,98 моль / 0,53 моль = 30,15

4. Округлите кількість молей до цілих чисел. Молярні кількості увійдуть в емпіричну формулу у вигляді підрядкових індексів. Необхідно округлити їх до найближчих цілих чисел. Після знаходження цих чисел можна записати емпіричну формулу.

Наприклад: емпірична формула має вигляд C₁₂OH₃₀:

11,83 = 12

1 = 1

30,15 = 30

Частина 3 з 3:

Різновиди хімічних формул

1. Ознайомтеся з поняттям емпіричної формули. Емпірична формула містить інформацію про співвідношення кількості атомів в молекулі. Вона не показує, скільки саме атомів входить до складу даної молекули. Крім того, емпірична формула не дозволяє судити про структуру молекули і зв`язках між вхідними в неї атомами.

2. Дізнайтеся про те, яка інформація міститься в молекулярної формулі. Як і емпірична формула, молекулярна формула не дозволяє судити про структуру молекули і зв`язках між атомами. Однак на відміну від емпіричної формули, молекулярна формула показує, скільки атомів того чи іншого елемента входить до складу молекули. Між емпіричної і молекулярної формулами існує целочисленное співвідношення.

3. Ознайомтеся з поняттям структурної формули. Структурна формула містить більше інформації, ніж молекулярна формула. Крім кількості атомів кожного виду, структурна формула містить інформацію про зв`язки між атомами і структурі молекули. Ця інформація дуже важлива для розуміння того, як молекула буде реагувати з іншими речовинами.