Cum se determină formula empirică

Formula empirică a compusului chimic este cea mai simplă înregistrare a compoziției sale. Formula empirică a substanțelor poate fi determinată de masa fiecărui element inclus în el, prin procente de greutate de elemente sau prin formula moleculară a conexiunii.

Pași

Metoda 1 din 3:

Folosind procentul de greutate

unu. Vedeți ce este dat. Dacă compoziția elementară a unui compus necunoscut este dată în procente și nu în grame, ar trebui să se presupună că există exact 100,0 grame de această substanță.

Mai jos este procedura de determinare a formulei empirice dacă elementul conține în procente. Dacă compoziția conexiunii necunoscute este dată în grame, mergeți la secțiune "Utilizarea în greutate în grame".
Exemplu: Determinați formula empirică a compusului, care constă din 29,3% Na (sodiu), 41,1% s (sulf) și 29,6% o (oxigen).

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 2

2. Determinați numărul de grame ale fiecărui element. Dacă presupunem că există 100 de grame de conexiune necunoscută, numărul de grame ale fiecărui element corespunde procentului său.

Exemplu: În 100 de grame de substanță necunoscută conținea 29,3 g Na, 41,1 g s și 29,6 g o.

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 3

3. Traduceți masa fiecărui element din molii. Masa fiecărui element inclus în conexiune trebuie tradusă în molii. Pentru aceasta, masa trebuie multiplicată cu 1 mol și împărțită în greutatea atomică a elementului corespunzător.

Pur și simplu, ar trebui să împărțiți masa fiecărui element pe greutatea sa atomică.

De asemenea, rețineți că, în cadrul acestor calcule, este necesar să se ia cel puțin patru numere semnificative.

Exemplu: Pentru un compus, care constă din 29,3 g Na, 41,1 g S și 29,6 g o, obținem:

29,3 g Na * (1 mol Na / 22,99 g Na) = 1,274 moli Na

41,1 g S * (1 mol S / 32,06 g) = 1,282 mol S

29,6 g o * (1 mol o / 16,00 g o) = 1,850 moli o

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 4

4. Împărțiți numărul găsit de moli de fiecare element pe cel mai mic număr de moli. Ar trebui găsit stoichiometric Raportul dintre elemente înseamnă că este necesar să se calculeze acțiunile relative ale fiecărui element comparativ cu restul elementelor incluse în conexiune. Pentru a face acest lucru, împărțiți fiecare număr de moli la cel mai mic număr de moli.

Exemplu: Cel mai mic număr de molii din acest compus este de 1,274 mol (numărul de moli, sodiu).

1,274 moli Na / 1,274 moli = 1.000 Na

1,282 moli s / 1,274 moli = 1.006 s

1,850 moli O / 1,274 mol = 1.452 o

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 5

cinci. Înmulțiți valorile coeficientului, astfel încât aproape de integer. Raportul dintre moliile fiecărui element nu poate fi egal cu un număr întreg. Aceasta nu este o problemă în cazul unor abateri mici de la un număr întreg care nu depășește o zecime. Cu toate acestea, în cazul unor deviații mai semnificative, trebuie să multiplicați aceste valori pe aceeași fabrică, astfel încât acestea să fie aproape de numerele întregi.

Dacă valoarea corespunzătoare pentru un element este aproape de 0,5, multiplicați fiecare valoare la 2. În mod similar, dacă numărul este aproape de 0,25 pentru un element, multiplicați fiecare valoare cu 4.

Exemplu: Deoarece cantitatea de oxigen (o) este aproape de 1,5 pentru ao aduce mai aproape de o valoare întreagă, trebuie să multiplicați fiecare valoare la "2".

1.000 Na * 2 = 2.000 Na

1,006 s * 2 = 2.012 s

1,452 o * 2 = 2.904 o

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 6

6. În jurul valorilor obținute la cele mai apropiate întregi. Chiar și după ultimul pas, numărul de moli din fiecare element poate fi ușor diferit de un număr întreg. Deoarece fracțiunile zecimale nu sunt utilizate în formulele empirice, este necesar să se rotească fiecare valoare celui mai apropiat număr întreg.

Exemplu: Pentru valorile definite în pasul anterior, obținem:

2.000 Na pot fi scrise ca 2 na;

2.012 S pot fi rotunjite până la 2 s;

2.904 o poate fi rotunjită până la 3 o.

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 7

7. Notați răspunsul final. Traduceți raportul dintre elementele la o intrare standard care este utilizată pentru formulele empirice. Cantitatea fiecărui element din molecula compusului este înregistrată sub forma unui număr de substituție în partea dreaptă a simbolului elementului corespunzător (în cazul unității, acest număr este redus).

Exemplu: Dacă compusul constă din 2 părți NA, 2 părți S și 3 părți O, formula sa empirică este scrisă după cum urmează: NA₂S₂O₃

Metoda 2 din 3:

Folosind greutatea în grame

unu. Asigurați-vă că numărul de elemente este dat în grame. Dacă forma elementului de conexiune necunoscută este dată în grame, utilizați pașii de mai jos.

Pe de altă parte, dacă sunt date procente în loc de grame, mergeți la secțiune "Utilizați interesul cântărind".
Exemplu: Determinați formula empirică a unui compus necunoscut, care constă din 8,5 g Fe (fierul) și 3,8 g o (oxigen).

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 9

2. Traduceți masa fiecărui element din molii. Pentru a determina cota fiecărui element din molecula compusului, este necesar să se traducă cantitatea de fiecare element din grame în molii. Pentru a face acest lucru, împărțiți masa fiecărui element în grame pe greutatea sa atomică.

Cu o abordare mai formală, multiplicați o masă în grame pe mol și împărțită în greutate atomică.

Rețineți că greutatea atomică trebuie rotunjită până la patru numere semnificative pentru o precizie suficientă.

Exemplu: Pentru 8,5 g Fe și 3,8 g o:

8,5 g Fe * (1 mol Fe / 55,85 g Fe) = 0,152 moli Fe

3,8 g o * (1 mol o / 16,00 g o) = 0,238 moli o

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 10

3. Împărțiți numărul de moli din fiecare element la cea mai mică valoare. Determinați modul în care fiecare element se corelează cu alte elemente incluse în această conexiune. Pentru a face acest lucru, este necesar să găsiți numărul minim de moli și să împărțiți numărul de moli din fiecare element pe ea.

Exemplu: Pentru ocazia noastră, numărul minim de moli este 0.152 (cantitatea de Fe, Fier).

0,152 moli fe / 0,152 mol = 1.000 Fe

0,238 moli o / 0,152 mol = 1.566 o

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 11

4. Înmulțiți valorile obținute pentru a găsi numerele aproape de întreg. Adesea numărul de moli nu este egal cu un număr întreg. Dacă abaterea de la un număr întreg nu depășește o zecime, un astfel de număr poate fi pur și simplu rotunjit la întreg. Cu toate acestea, în cazul unei deviații mai semnificative, ar trebui să multiplicați fiecare valoare unui astfel de coeficient, astfel încât aproape de integer.

De exemplu, dacă cantitatea de un element depășește un număr întreg de aproximativ 0,25, multiplicați toate valorile la 4. Dacă abaterea este de aproximativ 0,5, înmulțiți toate valorile cu 2.

Exemplu: Deoarece raportul pentru oxigen este de 1,566, trebuie să multiplicați ambele rapoarte pentru 2.

1.000 Fe * 2 = 2.000 de Fe

1,566 o * 2 = 3,132 o

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 12

cinci. În jurul răspunsului la cel mai apropiat număr întreg. După raportul pentru toate elementele nu diferă de numere întregi mai mult de o zecime, în jurul lor.

Exemplu: Cantitatea de FE poate fi scrisă ca 2. Numărul O poate fi rotunjit la 3.

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 13

6. Scrieți răspunsul. Raportul găsit de elemente ar trebui să fie rescris în forma adoptată pentru formulele empirice. Integiile obținute (cu excepția 1) trebuie să fie scrise sub formă de simboluri de substituție în partea dreaptă a simbolului elementului corespunzător.

Exemplu: La compusul 2 părți Fe și 3 părți o formula empirică are următoarea formă: Fe₂O₃

Metoda 3 din 3:

Cu formula moleculară

unu. Determinați dacă este posibil să se reducă numerele de substituție. Dacă este administrată formula moleculară a unei conexiuni necunoscute și este necesară determinarea formulei empirice, verificați dacă numărul de atomi nu poate fi redus. Uită-te la numărul de substituție lângă fiecare element. Dacă toate acestea au un separator comun (diferit de 1), veți avea nevoie de câțiva pași pentru a determina formula empirică a conexiunii.

Exemplu: C_optH_şaisprezeceO_opt
Pe de altă parte, dacă numerele de substituție nu au un separator comun, formula moleculară este o formulă empirică.

Exemplu: FE₃O₂H₇

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 15

2. Găsiți cel mai mare divizor general al substituției. Scrieți separatoarele pentru fiecare substitut și determinați divizorul maxim comun.

Exemplu: Conexiune C_optH_şaisprezeceO_opt Are numere de substituție "4" Și "opt".

Numărul 8 are următoarele separatori: 1, 2, 4, 8

Numărul 16 are următoarele separatori: 1, 2, 4, 8, 16

Numărul 8 este cel mai mare divizor comun.

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 16

3. Împărțiți fiecare substituție la cel mai mare divizor comun. Pentru a aduce fiecare substituție la cea mai simplă formă, este necesar să o împărțiți pe cel mai mare cel mai mare separator comun.

Exemplu: Pentru C_optH_şaisprezeceO_opt Primim:

Împărțim numărul de substituție 8 la cel mai mare divizor comun 8: 8/8 = 1

Împărțim numărul de substituție 16 la cel mai mare divizor comun 8: 16/8 = 2

Imaginea intitulată Determinați o formulă empirică Pasul 17

4. Scrieți răspunsul. Înlocuiți substituția inițială a valorilor lor simplificate. Astfel, definiți formula empirică a compusului prin formula sa moleculară.

Amintiți-vă că dacă substituția este egală cu 1, atunci nu este de obicei scrisă.

Exemplu: C_optH_şaisprezeceO_opt = Ch₂O