Ako nájsť molekulárny vzorec?

Molekulárny vzorec sú príbuzné celým číslovým pomerom — Empirický vzorec a molekulárny vzorec sú príbuzné celým číslovým pomerom.

Molekulový vzorec je dôležitou informáciou pre každú chemickú zlúčeninu. Molekulárny vzorec vám povie, ktoré atómy sú v zlúčenine prítomné a koľko z nich je prítomných. Na výpočet molekulárneho vzorca budete potrebovať empirický vzorec a budete musieť vedieť, že rozdiel medzi týmito dvoma vzorcami je multiplikátor celých čísel.

Časť 1 z 3: odvodenie molekulárneho vzorca z empirického vzorca

1

Poznať vzťah medzi molekulárnymi a empirickými vzorcami. Empirický vzorec poskytuje najjednoduchší a najviac redukovaný pomer prvkov v molekule, napríklad dva kyslíky na každý uhlík. Molekulový vzorec hovorí o tom, koľko z týchto atómov je v molekule prítomných. Napríklad jeden uhlík a dva kyslíky (oxid uhličitý). Tieto dva vzorce sú príbuzné pomerom celých čísel tak, že ak je empirický vzorec vynásobený pomerom, získa sa molekulový vzorec.
2
Vypočítajte počet mólov plynu. To znamená využiť zákon o ideálnom plyne. Počet krtkov môžete určiť na základe tlaku, objemu a teploty poskytnutých experimentálnymi údajmi. Počet krtkov sa môže vypočítať podľa nasledujúceho vzorca: n = PV/RT.
- V tomto vzorci n je počet mólov, P je tlak, V je objem, T je teplota v Kelvinoch a R je plynová konštanta.
- Príklad: n = PV / RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318,15 K) = 0,0377 mol
3
Vypočítajte molekulovú hmotnosť plynu. To je možné vykonať iba po nájdení prítomných mólov plynu pomocou zákona o ideálnom plyne. Budete tiež potrebovať vedieť, koľko gramov plynu bolo prítomných. Potom rozdeľte gramy plynu na moly prítomného plynu, aby ste získali molekulovú hmotnosť.
- Príklad: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol
Potom rozdeľte hmotnosť molekulového vzorca na hmotnosť empirického vzorca.
4
Sčítajte atómovú hmotnosť všetkých atómov v empirickom vzorci. Každý atóm v empirickom vzorci má svoju vlastnú atómovú hmotnosť. Túto hodnotu nájdete v spodnej časti štvorca atómu v periodickej tabuľke. Sčítaním týchto váh získate hmotnosť empirického vzorca.
- Napríklad uhlík má atómovú hmotnosť 12 0107, vodík má atómovú hmotnosť 1 00794 a kyslík má atómovú hmotnosť 15 9994. Je v poriadku vyhľadať atómovú hmotnosť, ak ju nepoznáte.
- Príklad: (12 0107 g * 12) + (15 9999 g * 1) + (1 00794 g * 30) = 144,1284 + 15,9994 + 30,2382 = 190366 g
5
Nájdite pomer medzi molekulovou hmotnosťou a empirickým vzorcom. Pritom môžete určiť, koľkokrát sa empirická hmotnosť opakuje v rámci skutočnej molekuly. Vedieť, koľkokrát sa empirická hmotnosť opakuje, vám umožní zistiť, koľkokrát sa empirický vzorec opakuje v molekulárnom vzorci. Toto by malo byť celé číslo. Ak pomer nie je celé číslo, budete ho musieť zaokrúhliť.
- Príklad: 382,49 / 190,366 = 2009
6
Vynásobte empirický vzorec týmto pomerom. Vynásobte dolné indexy empirického vzorca týmto pomerom. To poskytne molekulárny vzorec. Všimnite si toho, že pre každú zlúčeninu s pomerom "1" bude empirický vzorec a molekulárny vzorec rovnaký.
- Príklad: C12OH30 * 2 = C24O2H60

Časť 2 z 3: nájdenie empirického vzorca

1
Nájdite hmotnosť každého prítomného atómu. Niekedy bude uvedená hmotnosť každého atómu. Inokedy sa udáva v percentách hmotnosti. Ak je to tak, predpokladajte 100 g vzorky zlúčeniny. To vám umožní zapísať percentuálnu hmotnosť ako skutočnú hmotnosť v gramoch.
- Príklad: 75,46 g C, 8,43 g O, 16,11 g H
Na rozdiel od empirického vzorca vám molekulárny vzorec poskytuje podrobnosti o tom, koľko z každého atómu je v molekule prítomných.
2
Premeňte masy na moly. Musíte previesť molekulové hmotnosti každého prvku na móly. Aby ste to urobili, musíte rozdeliť molekulové hmotnosti na atómovú hmotnosť každého príslušného prvku. Atómovú hmotnosť nájdete v spodnej časti štvorca tohto prvku v periodickej tabuľke.
- Príklad:
  - 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
3
Všetky molárne hodnoty vydeľte najmenšou molárnou hodnotou. Musíte rozdeliť počet krtkov pre každý samostatný prvok na najmenšie molárne množstvo zo všetkých prvkov prítomných v zlúčenine. Pritom môžete nájsť najjednoduchšie molárne pomery. To funguje, pretože dáva množiny najmenej sa vyskytujúceho prvku na „1“ a poskytuje príslušné pomery ostatných prvkov v zlúčenine.
- Príklad: Najmenším molárnym množstvom je kyslík s 0,53 mol.
  - 6,28 mol/0,53 mol = 11,83
  - 0,53 mol/0,53 mol = 1
  - 15,98 mol/0,53 mol = 30,15
4
Zaokrúhlite svoje molárne hodnoty na celé čísla. Tieto čísla sa stanú predplatiteľmi empirického vzorca. Mali by ste ich zaokrúhliť na najbližšie celé číslo. Po nájdení týchto čísel môžete napísať empirický vzorec.
- Príklad: Empirický vzorec by bol C12OH30
  - 11,83 = 12
  - 1 = 1
  - 30,15 = 30

Časť 3 z 3: porozumenie chemickým vzorcom

1

Pochopte empirický vzorec. Empirický vzorec vám poskytuje informácie o molárnych pomeroch jedného atómu k druhému v molekule. To neposkytuje žiadne informácie o tom, koľko atómov je v molekule prítomných. Empirický vzorec tiež neposkytuje informácie o štruktúre a väzbe atómov v molekule.

Tieto dva vzorce sú príbuzné pomerom celých čísel tak, že ak je empirický vzorec vynásobený pomerom, získa sa molekulový vzorec.
2

Zistite, čo vám hovorí molekulárny vzorec. Rovnako ako empirický vzorec, molekulárny vzorec neposkytuje informácie o väzbe a štruktúre molekuly. Na rozdiel od empirického vzorca vám molekulárny vzorec poskytuje podrobnosti o tom, koľko z každého atómu je v molekule prítomných. Empirický vzorec a molekulárny vzorec sú príbuzné celým číslovým pomerom.
3
Pochopte štruktúrne reprezentácie. Štrukturálne znázornenia poskytujú ešte viac informácií ako molekulárne vzorce. Štrukturálne znázornenia okrem toho, že ukazujú, koľko z každého atómu je v molekule prítomných, poskytujú aj informácie o väzbe a štruktúre molekuly. Tieto informácie sú zásadné pre pochopenie spôsobu, akým molekula reaguje.
- Existuje niekoľko rôznych typov štruktúrnych zobrazení, ktoré vám ukazujú rôzne veci o zlúčenine. Môže napríklad ukazovať konektivitu zlúčeniny alebo jej molekulárny tvar, napríklad nakreslením prerušovaných čiar na označenie ich väzieb.

Tipy

Pozorne si prečítajte problém (alebo údaje).
Majte na pamäti, že najnižší počet atómov v molekule pre niektoré prvky nemusí byť 1. Pomer môže byť napríklad 1 333, čo je zlomok 1,33. Aby ste sa zbavili zlomku, môžete ho vynásobiť menovateľom, v tomto prípade 3.

Varovania

Nezamieňajte si empirický vzorec s molekulárnym vzorcom alebo naopak.

Veci, ktoré budete potrebovať

Periodická tabuľka prvkov
Kalkulačka
Ceruzka
Papier

Prečítajte si tiež: Ako vyčistiť sondu ph metra?