Formula moleculară este o informație importantă pentru orice compus chimic. Formula moleculară spune ce atomi formează un compus și numărul de atomi. Trebuie să cunoașteți formula empirică pentru a calcula formula moleculară și trebuie să știți că formula moleculară este un multiplu întreg al formulei empirice.
Etapa
Partea 1 din 3: Derivarea formulelor moleculare din formele empirice
Pasul 1. Cunoașteți relația dintre formulele moleculare și empirice
Formulele empirice arată raportul atomilor dintr-o moleculă, de exemplu doi oxigeni pentru fiecare carbon. Formula moleculară indică numărul fiecăruia dintre atomii care alcătuiesc molecula. De exemplu, un carbon și doi oxigen (dioxid de carbon). Aceste două formule au o relație comparativă (în număr întreg), astfel încât formula empirică va deveni formula moleculară atunci când este înmulțită cu raportul.
Pasul 2. Calculați numărul de moli de gaz
Aceasta înseamnă utilizarea legii gazelor ideale. Puteți găsi numărul de aluniți pe baza presiunii, volumului și temperaturii obținute din datele experimentale. Numărul de alunițe poate fi calculat folosind următoarea formulă: n = PV / RT.
- În această formulă, este numărul de aluniți, P este presiune, V este volumul, T este temperatura în Kelvin și R este constanta gazului.
- Exemplu: n = PV / RT = (0.984 atm * 1 L) / (0.08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0.0377 mol
Pasul 3. Calculați greutatea moleculară a gazului
Acest pas se poate face numai după găsirea molilor gazelor constitutive utilizând legea ideală a gazelor. De asemenea, ar trebui să cunoașteți masa masei gazului în grame. Apoi, împărțiți masa gazului (grame) la moli de gaz pentru a obține greutatea moleculară.
Exemplu: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol
Pasul 4. Adăugați greutățile atomice ale tuturor atomilor din formula empirică
Fiecare atom din formula empirică are propria greutate atomică. Această valoare poate fi găsită în partea de jos a grilei atomice de pe tabelul periodic. Adăugați greutățile atomice pentru a obține greutatea formulă empirică.
Exemplu: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Pasul 5. Găsiți raportul dintre greutățile formulelor moleculare și empirice
Pentru a face acest lucru, puteți găsi rezultatul împărțirii greutății moleculare reale la greutatea empirică. Cunoașterea rezultatului acestei diviziuni vă permite să aflați rezultatul diviziunii dintre formula moleculară și formula empirică. Acest număr trebuie să fie un număr întreg. Dacă comparația nu este un număr întreg, trebuie să o rotunjiți.
Exemplu: 382, 49/190, 366 = 2.009
Pasul 6. Înmulțiți formula empirică cu raportul
Înmulțiți numărul mic din formula empirică cu acest raport. Această multiplicare dă formula moleculară. Rețineți că pentru orice compus cu un raport "1", formula empirică și formula moleculară vor fi aceleași.
Exemplu: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Partea 2 din 3: Găsirea formulelor empirice
Pasul 1. Găsiți masa fiecărui atom constitutiv
Uneori, masa atomilor constituenți este cunoscută sau datele vor fi date ca procent de masă. În acest caz, utilizați o probă dintr-un compus de 100 g. Acest lucru vă permite să scrieți procentul de masă ca masă reală în grame.
Exemplu: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Pasul 2. Convertiți masa în alunițe
Trebuie să convertiți masa moleculară a fiecărui element în moli. Pentru a face acest lucru, trebuie să împărțiți masa moleculară la masa atomică a fiecărui element. Puteți găsi masa atomică în partea de jos a grilei de elemente de pe tabelul periodic.
-
Exemplu:
- 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
Pasul 3. Împarte toate valorile molului la cea mai mică valoare molară
Trebuie să împărțiți numărul de aluniți pentru fiecare element separat la cel mai mic număr de aluniți dintre toate elementele care alcătuiesc compusul. Pentru a face acest lucru, puteți găsi cel mai mic raport molar. Puteți utiliza cel mai mic raport molar, deoarece acest calcul conferă elementului non-abundent o valoare de „1” și are ca rezultat raportul celorlalte elemente din compus.
-
Exemplu: Cel mai mic număr de moli este oxigenul cu 0,53 moli.
- 6,28 mol / 0,53 mol = 11,83
- 0,53 mol / 0,53 mol = 1
- 15, 98 mol / 0,53 mol = 30, 15
Pasul 4. Rotunjește valoarea molului la un număr întreg
Aceste numere vor fi numere mici în formula empirică. Ar trebui să-l rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg. După ce căutați aceste numere, puteți scrie formula empirică.
-
Exemplu: Formula empirică este C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Partea 3 din 3: Înțelegerea formulelor chimice
Pasul 1. Înțelegeți formula empirică
Formulele empirice oferă informații despre raportul dintre un atom și altul dintr-o moleculă. Această formulă nu oferă informații precise despre numărul de atomi care alcătuiesc molecula. De asemenea, formulele empirice nu oferă informații despre structura și legăturile atomilor din molecule.
Pasul 2. Cunoașteți informațiile date de formula moleculară
La fel ca formulele empirice, formulele moleculare nu oferă informații despre legături și structura moleculară. Cu toate acestea, spre deosebire de formulele empirice, formulele moleculare oferă detalii despre numărul de atomi care alcătuiesc o moleculă. Formula empirică și formula moleculară au o relație comparativă (în număr întreg).
Pasul 3. Înțelegeți reprezentarea structurală
Reprezentările structurale oferă informații mai aprofundate decât formulele moleculare. Pe lângă faptul că arată numărul de atomi care alcătuiesc o moleculă, reprezentările structurale oferă informații despre legăturile și structura moleculei. Aceste informații sunt foarte importante pentru a înțelege modul în care va reacționa molecula.
