La fórmula molecular és informació important per a qualsevol compost químic. La fórmula molecular indica quins àtoms formen un compost i el nombre d’àtoms. Heu de conèixer la fórmula empírica per calcular la fórmula molecular i heu de saber que la fórmula molecular és un múltiple enter de la fórmula empírica.
Pas
Part 1 de 3: Derivació de fórmules moleculars de fórmules empíriques
Pas 1. Conèixer la relació entre les fórmules moleculars i empíriques
Les fórmules empíriques mostren la proporció d’àtoms d’una molècula, per exemple dos oxígens per cada carboni. La fórmula molecular indica el nombre de cadascun dels àtoms que formen la molècula. Per exemple, un carboni i dos oxigen (diòxid de carboni). Aquestes dues fórmules tenen una relació comparativa (en nombres enters) de manera que la fórmula empírica es convertirà en la fórmula molecular quan es multipliqui per la relació.
Pas 2. Calculeu el nombre de mols de gas
Això significa utilitzar la llei del gas ideal. Podeu trobar el nombre de mols en funció de la pressió, el volum i la temperatura obtinguts a partir de les dades experimentals. El nombre de mols es pot calcular mitjançant la fórmula següent: n = PV / RT.
- En aquesta fórmula, és el nombre de mols, Pàg és pressió, V és el volum, T és la temperatura en Kelvin i R és la constant del gas.
- Exemple: n = PV / RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 mol
Pas 3. Calculeu el pes molecular del gas
Aquest pas només es pot fer després de trobar els mols dels gasos constituents mitjançant la llei del gas ideal. També heu de conèixer la massa massiva del gas en grams. Després, divideix la massa del gas (grams) pels mols de gas per obtenir el pes molecular.
Exemple: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol
Pas 4. Sumeu els pesos atòmics de tots els àtoms de la fórmula empírica
Cada àtom de la fórmula empírica té el seu propi pes atòmic. Aquest valor es pot trobar a la part inferior de la quadrícula atòmica de la taula periòdica. Sumeu els pesos atòmics per obtenir el pes de la fórmula empírica.
Exemple: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Pas 5. Trobeu la relació entre els pesos de la fórmula molecular i empírica
Per fer-ho, podeu trobar el resultat de dividir el pes molecular real pel pes empíric. Conèixer el resultat d’aquesta divisió permet esbrinar el resultat de la divisió entre la fórmula molecular i la fórmula empírica. Aquest número ha de ser un número enter. Si la comparació no és un nombre enter, l’heu d’arrodonir.
Exemple: 382, 49/190, 366 = 2.009
Pas 6. Multipliqueu la fórmula empírica per la proporció
Multipliqueu el nombre petit de la fórmula empírica per aquesta proporció. Aquesta multiplicació produeix la fórmula molecular. Tingueu en compte que per a qualsevol compost amb una proporció "1", la fórmula empírica i la fórmula molecular seran les mateixes.
Exemple: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Part 2 de 3: Trobar fórmules empíriques
Pas 1. Trobeu la massa de cada àtom constituent
De vegades, es coneix la massa dels àtoms constituents o les dades es donaran com a percentatge de massa. En aquest cas, utilitzeu una mostra d’un compost de 100 g. Això us permet escriure el percentatge de massa com a massa real en grams.
Exemple: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Pas 2. Converteix la massa en mols
Heu de convertir la massa molecular de cada element en mols. Per fer-ho, heu de dividir la massa molecular per la massa atòmica de cada element. Podeu trobar la massa atòmica a la part inferior de la quadrícula d’elements de la taula periòdica.
-
Exemple:
- 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
Pas 3. Divideix tots els valors de mols pel valor de mol més petit
Heu de dividir el nombre de mols per a cada element separat pel nombre més petit de mols de tots els elements que formen el compost. Per fer-ho, podeu trobar la proporció molar més petita. Podeu utilitzar la proporció de mols més petita perquè aquest càlcul dóna a l’element no abundant un valor de “1” i dóna com a resultat la proporció dels altres elements del compost.
-
Exemple: el menor nombre de mols és l’oxigen amb 0,53 mols.
- 6,28 mol / 0,53 mol = 11,83
- 0,53 mol / 0,53 mol = 1
- 15, 98 mol / 0,53 mol = 30, 15
Pas 4. Arrodoneu el valor del vostre talp a un nombre enter
Aquests números seran petits en la fórmula empírica. Haureu d’arrodonir-lo al número enter més proper. Després de buscar aquests números, podeu escriure la fórmula empírica.
-
Exemple: la fórmula empírica és C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Part 3 de 3: Comprensió de les fórmules químiques
Pas 1. Comprendre la fórmula empírica
Les fórmules empíriques proporcionen informació sobre la proporció d’un àtom a un altre en una molècula. Aquesta fórmula no proporciona informació precisa sobre el nombre d’àtoms que formen la molècula. Les fórmules empíriques tampoc no proporcionen informació sobre l’estructura i els enllaços dels àtoms de les molècules.
Pas 2. Conegueu la informació que proporciona la fórmula molecular
Igual que les fórmules empíriques, les fórmules moleculars no proporcionen informació sobre enllaços i estructura molecular. No obstant això, a diferència de les fórmules empíriques, les fórmules moleculars proporcionen detalls sobre el nombre d’àtoms que formen una molècula. La fórmula empírica i la fórmula molecular tenen una relació comparativa (en nombres enters).
Pas 3. Comprendre la representació estructural
Les representacions estructurals proporcionen informació més profunda que les fórmules moleculars. A més de mostrar el nombre d’àtoms que formen una molècula, les representacions estructurals proporcionen informació sobre els enllaços i l’estructura de la molècula. Aquesta informació és molt important per entendre com reaccionarà la molècula.
