Молекулярная формула - важная информация для любого химического соединения. Молекулярная формула сообщает, какие атомы составляют соединение и сколько атомов. Вы должны знать эмпирическую формулу, чтобы вычислить молекулярную формулу, и вы должны знать, что молекулярная формула является целым кратным эмпирической формулы.
Шаг
Часть 1 из 3: Получение молекулярных формул из эмпирических формул
Шаг 1. Знать взаимосвязь между молекулярными и эмпирическими формулами
Эмпирические формулы показывают соотношение атомов в молекуле, например, два атома кислорода на каждый углерод. Молекулярная формула сообщает количество каждого из атомов, составляющих молекулу. Например, один углерод и два кислорода (углекислый газ). Эти две формулы имеют сравнительную взаимосвязь (в целых числах), так что эмпирическая формула станет молекулярной формулой при умножении на соотношение.
Шаг 2. Подсчитайте количество молей газа
Это означает использование закона идеального газа. Вы можете найти количество молей на основе давления, объема и температуры, полученных из экспериментальных данных. Количество родинок можно рассчитать по следующей формуле: n = PV / RT.
- В этой формуле - количество молей, п это давление, V объем, Т это температура в Кельвинах, а р - газовая постоянная.
- Пример: n = PV / RT = (0,984 атм. * 1 л) / (0,08206 л атм. Моль-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 моль
Шаг 3. Рассчитайте молекулярную массу газа
Этот шаг может быть выполнен только после нахождения молей составляющих газов с использованием закона идеального газа. Вы также должны знать массу газа в граммах. Затем разделите массу газа (в граммах) на моль газа, чтобы получить молекулярную массу.
Пример: 14,42 г / 0,0377 моль = 382,49 г / моль
Шаг 4. Сложите атомные веса всех атомов в эмпирической формуле
Каждый атом в эмпирической формуле имеет свой атомный вес. Это значение можно найти в нижней части атомной сетки периодической таблицы. Сложите атомные веса, чтобы получить вес по эмпирической формуле.
Пример: (12, 0107 г * 12) + (15, 9994 г * 1) + (1, 00794 г * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 г
Шаг 5. Найдите соотношение между молекулярной массой и массой, полученной по эмпирической формуле
Для этого вы можете найти результат деления фактической молекулярной массы на эмпирическую массу. Знание результата этого деления позволяет узнать результат деления между молекулярной формулой и эмпирической формулой. Это число должно быть целым числом. Если сравнение не является целым числом, вы должны его округлить.
Пример: 382, 49/190, 366 = 2009
Шаг 6. Умножьте эмпирическую формулу на коэффициент
Умножьте небольшое число в эмпирической формуле на это соотношение. Это умножение дает молекулярную формулу. Обратите внимание, что для любого соединения с соотношением «1» эмпирическая формула и молекулярная формула будут одинаковыми.
Пример: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Часть 2 из 3: поиск эмпирических формул
Шаг 1. Найдите массу каждого составляющего атома
Иногда масса составляющих атомов известна или данные будут даны в массовых процентах. В этом случае используйте образец 100 г. соединения. Это позволяет записать массовый процент как фактическую массу в граммах.
Пример: 75, 46 г C, 8, 43 г O, 16, 11 г H
Шаг 2. Перевести массу в моли
Вы должны перевести молекулярную массу каждого элемента в моль. Для этого необходимо разделить молекулярную массу на атомную массу каждого элемента. Вы можете найти атомную массу в нижней части сетки элементов периодической таблицы.
-
Пример:
- 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
Шаг 3. Разделите все значения моля на наименьшее значение моля
Вы должны разделить количество молей для каждого отдельного элемента на наименьшее количество молей всех элементов, составляющих соединение. Для этого можно найти наименьшее мольное соотношение. Вы можете использовать наименьшее мольное соотношение, потому что этот расчет дает элементу, не содержащемуся в избытке, значение «1» и дает соотношение других элементов в соединении.
-
Пример: Наименьшее количество моль - это 0,53 моль кислорода.
- 6,28 моль / 0,53 моль = 11,83
- 0,53 моль / 0,53 моль = 1
- 15, 98 моль / 0,53 моль = 30, 15
Шаг 4. Округлите значение моля до целого числа
Эти числа будут небольшими числами в эмпирической формуле. Вам следует округлить до ближайшего целого числа. Посмотрев эти числа, вы можете записать эмпирическую формулу.
-
Пример: эмпирическая формула C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Часть 3 из 3: Понимание химических формул
Шаг 1. Разберитесь с эмпирической формулой
Эмпирические формулы предоставляют информацию об отношении одного атома к другому в молекуле. Эта формула не дает точной информации о количестве атомов, составляющих молекулу. Эмпирические формулы также не дают информации о структуре и связях атомов в молекулах.
Шаг 2. Знайте информацию, которую дает молекулярная формула
Как и эмпирические формулы, молекулярные формулы не предоставляют информации о связях и молекулярной структуре. Однако, в отличие от эмпирических формул, молекулярные формулы предоставляют подробную информацию о количестве атомов, составляющих молекулу. Эмпирическая формула и молекулярная формула имеют сравнительную взаимосвязь (в целых числах).
Шаг 3. Изучите структурное представление
Структурные представления предоставляют более подробную информацию, чем молекулярные формулы. Помимо отображения количества атомов, составляющих молекулу, структурные представления предоставляют информацию о связях и структуре молекулы. Эта информация очень важна для понимания того, как молекула будет реагировать.
