Obsah
Empirický vzorec pre chemickú zlúčeninu je vyjadrením relatívneho množstva prvkov, ktoré ju tvoria. Nie je to rovnaké ako molekulový vzorec, ktorý vám povie skutočný počet atómov každého prvku prítomného v molekule zlúčeniny. Rôzne zlúčeniny s veľmi rozdielnymi vlastnosťami môžu mať rovnaký empirický vzorec. Molekulárny vzorec zlúčeniny môžete odvodiť z empirického vzorca iba v prípade, že poznáte molárnu hmotnosť zlúčeniny.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Ak poznáte empirický vzorec zlúčeniny, poznáte prvky prítomné v zlúčenine a ich relatívne proporcie. Vypočítajte molárnu hmotnosť na základe vzorca a rozdelte ju na hmotnosť skutočnej zlúčeniny. Táto divízia vám dáva celé číslo. Vynásobte index každého prvku v empirickom vzorci týmto číslom, aby ste získali molekulový vzorec pre zlúčeninu.
Ako nájsť empirický vzorec
Chemici môžu určiť prvky v zlúčenine a ich relatívne percentá chemickou reakciou so známou zlúčeninou, ktorá produkuje produkty, ktoré môžu zhromažďovať a vážiť. Po tom rozdelia hmotnosť každého prvku jeho molárnou hmotnosťou, aby určili počet mólov prítomných v určitom množstve - obvykle 100 gramov. Počet mólov každého prvku vytvára empirický vzorec, ktorý je najjednoduchšou expresiou prvkov prítomných v jednej molekule zlúčeniny a ich relatívnych pomerov.
Stanovenie molekulového vzorca
Prvým krokom pri stanovení molekulového vzorca zlúčeniny je výpočet empirickej hmotnosti z jej empirického vzorca. Na tento účel vyhľadajte hmotnosť každého prvku prítomného v zlúčenine a potom vynásobte toto číslo indexom, ktorý sa objaví za jeho symbolom vo vzorci. Súčet hmotností na stanovenie molárnej hmotnosti predstavovanej vzorcom.
Ďalším krokom je odváženie vzorky, potom sa empirická hmotnosť rozdelí na skutočnú hmotnosť zlúčeniny. Táto divízia produkuje celé číslo. Vynásobte indexy v empirickom vzorci týmto číslom, aby ste určili molekulový vzorec.
Príklady
1. Analýza zlúčeniny ukazuje, že obsahuje 72 g uhlíka (C), 12 g vodíka (H) a 96 g kyslíka (O). Aký je jej empirický vzorec?
Začnite vydelením hmotnosti každého prvku prítomného v zlúčenine molárnou hmotnosťou tohto prvku, aby ste našli počet mólov. Periodická tabuľka uvádza, že molárna hmotnosť uhlíka je 12 gramov (bez frakcií), hmotnosť vodíka 1 gramu a kyslíka 16 gramov. Zlúčenina preto obsahuje 72/12 = 6 mol uhlíka, 12/1 = 12 mol vodíka a 96/16 = 6 mol kyslíka.
Existuje 12 mólov vodíka, ale iba 6 mólov uhlíka a kyslíka, tak vydeľte 6.
Pomery uhlíka k vodíku k kyslíku sú 1: 2: 1, takže empirickým vzorcom je CH2O, čo je náhodný chemický vzorec pre formaldehyd.
2. Vypočítajte molekulový vzorec pre túto zlúčeninu, ak vzorka váži 180 g.
Porovnajte zaznamenanú hmotnosť s molekulovou hmotnosťou vyjadrenou empirickým vzorcom. CH2O má jeden atóm uhlíka (12 g), dva atómy vodíka (2g) a jeden atóm kyslíka (16g). Jeho celková hmotnosť je teda 30 gramov. Vzorka však váži 180 gramov, čo je 180/30 = 6-krát viac. Aby ste dostali C, musíte vynásobiť index každého prvku vo vzorci 66H12O6, čo je molekulárny vzorec pre túto zlúčeninu.
Toto je molekulárny vzorec pre glukózu, ktorý má veľmi odlišné vlastnosti ako formaldehyd, hoci majú rovnaký empirický vzorec. Nezamieňajte si jeden za druhého. Glukóza vo vašej káve chutí dobre, ale uvedenie formaldehydu do kávy vám pravdepodobne prinesie veľmi nepríjemný zážitok.