Cum sa gasesti Formula Moleculara

Dacă trebuie să găsiți formula moleculară a unui compus misterios într-un experiment, puteți face acest lucru pe baza datelor pe care le-ați obținut, atâta timp cât sunt disponibile anumite informații cheie. Continuați să citiți și știți cum.

conținut

Pași
Partea 1găsirea formulei empirice din datele unui experiment
Partea 2găsirea formulei moleculare
Partea 3problemă suplimentară, de exemplu
Materiale necesare

pași

Partea 1
Găsirea formulei empirice din datele unui experiment

Imaginea intitulă Găsiți formula moleculară Pasul 1

Examinați datele. Când examinați datele experimentului, observați procentele de masă, presiune, volum și temperatură.

Exemplu: Un compus conține 75,46% carbon, 8,3% oxigen și 16,11% hidrogen. La 45 grade Celsius (318,15 Kelvin) și 0,984 atm presiune, 14,42 grame de compus ocupă volumul de 1 litru. Care este formula moleculară a compusului?

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 2

Modificați procentele în funcție de masă. Luați în considerare procentul ca masă a fiecărui element într-o probă de compus de 100 grame. În loc să scrie procente, scrieți masa în grame.

Exemplu: 75,46 g C, 8,43 g O, 16,11 g H

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 3

Conversia aluatului în molie. Va trebui să convertiți masa moleculară a fiecărui element în mol. Pentru aceasta, divizați masa moleculară prin masa atomică a fiecărui element respectiv.

Găsiți masa atomică a fiecărui element din tabelul periodic. În general, aceste informații sunt sub fiecare element.
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

Imaginea intitulă Găsiți formula moleculară Pasul 4

Împărțiți molii cu cea mai mică masă molară. Va trebui să împărțiți numărul de cariere ale fiecărui element prin masa molară mai mică dintre elementele prezente. Astfel, veți găsi proporția simplificată a masei moleculare.

Exemplu: cea mai mică masă molară este cea a oxigenului cu 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

Imaginea intitulă Găsiți formula moleculară Pasul 5

În jurul proporției masei moleculare. Aceste numere vor transforma indicii în formula empirică. Rotiți-le până la cel mai apropiat număr complet. După găsirea acestor cifre, puteți scrie deja formula empirică.

Exemplu: Formula empirică ar fi C12OH30
- 11,83 = 12
- 1 = 1
- 30,15 = 30

Partea 2
Găsirea formulei moleculare

Imaginea intitulă Găsiți formula moleculară Pasul 6

Calculați numărul de moli de gaz. Puteți determina numărul de cariere pe baza presiunii, volumului și temperaturii conform datelor din experiment. Numărul de moli poate fi calculat utilizând următoarea formulă: n = PV / RT

În această formulă, n este numărul de moli, P este presiunea, V este volumul, T este temperatura în Kelvin și R este constanta gazului.
Această formulă se bazează pe un concept cunoscut drept legea ideală privind gazele.
Exemplu: n = PV / RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318,15 K) = 0,0377 mol

Imaginea intitulată Găsiți formula moleculară Pasul 7

Calculați masa moleculară a gazului. Acest lucru se poate face prin împărțirea masei de gaz în grame prezente în compusul de la moli de gaze.

Exemplu: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 8

Adăugați o greutate atomică. Adunați toate greutățile atomilor și găsiți formula generală empirică.

Exemplu: (12.0107 g * 12) + (15.9994 * g 1) + (1.00794 * g 30) = 144.1284 + 15.9994 + 30.2382 = 190.366 g

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 9

Împărțiți masa moleculară cu greutatea formulei empirice. Prin aceasta puteți determina de câte ori se repetă greutatea empirică în interiorul compusului. Este important să știți cât de des se repetă formula empirică în formula moleculară.

Exemplu: 382,49 / 190,366 = 2,009

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 10

Scrieți formula moleculară finală. Înmulțiți indicele formulei empirice cu numărul de ori pe care greutatea empirică "se potrivește" cu greutatea moleculară. Ați atins formula dvs. moleculară.

Exemplu: C12H030 * 2 = C24O2H6O

Partea 3
Problemă suplimentară, de exemplu

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 11

Examinați datele. Găsiți formula moleculară a unui compus care conține 57,14% azot, 2,16% hidrogen, 12,52% carbon și 28,18% oxigen. La 82,5 grade Celsius (355,65 Kelvin) și 0,722 atm presiune, 10,91 grame din acest compus ocupă un volum de 2 litri.

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 12

Modificați procentele de masă pe masă în grame. Se obțin 57,24 g N, 2,16 g H, 12,52 g C și 28,18 g O.

Aflați cum să găsiți formula moleculară Pasul 13

Transformați masele în moli. Înmulțiți masele de azot, carbon, oxigen și hidrogen prin masele lor atomice respective pe mol de fiecare element. Cu alte cuvinte, veți împărți masa fiecărui element al experimentului cu greutatea atomică a fiecărui element.

57,25 g N * (1 mol / 14,00674 g) = 4,09 mol N
2,16 g H * (1 mol / 1,00794 g) = 2,14 mol H
12,52 g C (1 mol / 12,0107 g) = 1,04 mol C
28,18 g O * (1 mol / 15,9994 g) = 1,76 mol O

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 14

Împărțiți molii cu cea mai mică masă molară a fiecărui element. Cea mai mică masă molară din acest exemplu este aceea de carbon având 1,04 moli. Cantitatea de moli ai fiecărui element din compus ar trebui apoi împărțită la 1,04.

4,09 / 1,04 = 3,93
2,14 / 1,04 = 2,06
1,04 / 1,04 = 1,0
1,74 / 1,04 = 1,67

Imaginea intitulă Găsiți formula moleculară Pasul 15

Rotunde proporția de moli. Pentru a vă scrie formula empirică pentru acest compus, trebuie să rotunjiți proporția de molici până la cel mai apropiat număr întreg. Adăugați aceste cifre rotunjite la formulele de lângă elementele lor.

3,93 = 4
2.06 = 2
1,0 = 1
1,67 = 2
Rezultatul este N4H2CO2

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 16

Se calculează cantitatea de mori de gaz. Urmând legea ideală de gaze, n = PV / RT, înmulțiți presiunea (0.772 atm) cu volumul (2L). Împărțiți acest produs cu produsul între constanta constantă a gazului (0,08206 L atm mol -1 K-1) și temperatura Kelvin (355,65 K).

(0,722 atm * 2 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 355,65) = 1,444 / 29,18 = 0,05 mol

Imaginea intitulată Găsiți Formula Moleculară Pasul 17

Calculați masa moleculară a gazului. Se divide masa în grame a compusului prezent în experiment (10,91 g) de numărul de moli din compusul respectiv în experiment (0,05 mol).

10,91 / 0,05 = 218,2 g / mol

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 18

Adăugați o greutate atomică. Pentru a găsi greutatea care corespunde formulei empirice a acelui compus particular, trebuie să adăugați greutatea atomică a azotului de patru ori (14.00674 + 14.00674 + 14.00674 + 14.00674), greutatea atomică a hidrogenului de două ori ( 1,00794 + 1,00794), greutatea atomică a carbonului o dată (12,0107) și masa atomică de oxigen de două ori (15,9994 + 15,9994). Acest lucru dă o greutate totală de 102,05.

Împărțiți masa moleculară cu greutatea formulei empirice. Procedând astfel, veți descoperi câte atomi de N4H2CO2 sunt prezenți în eșantion.

218,2 / 102,05 = 2,13
Acest lucru înseamnă în mod aproximativ că există 2 atomi de N4H2CO2 prezenți în compus.

Imaginea intitulă Găsiți Formula moleculară Pasul 20

Scrieți formula moleculară finală. Formula moleculară finală ar trebui să fie de două ori mai mare decât formula empirică inițială, deoarece există doi atomi prezenți. Astfel, formula ar fi N8H4C2O4.