MINIMUM FORMEL: HVORDAN MAN FÅR MINIMUMSFORMLEN, EKSEMPLER OG ØVELSER - KEMI - 2025

Den minimale eller empiriske formel er et udtryk for den andel, i hvilken atomerne i de forskellige elementer, der udgør en kemisk forbindelse, er til stede. Minimumsformlen er således den enkleste repræsentation af en kemisk forbindelse. Dette er grunden til at det er 'minimalt'.

Minimumsformlen udtrykker ikke antallet af atomer i de forskellige elementer, der udgør en kemisk forbindelse; men den andel, i hvilke disse atomer kombineres for at generere den kemiske forbindelse.

Denne minimale formel afslører bare, at forbindelsen har lige mange kulstof- og iltatomer og dobbelt så mange hydrogenatomer. Kilde: Gabriel Bolívar.

Minimumsformlen kaldes også den empiriske formel, da den opnås ved eksperimentering; det vil sige, det er relateret til oplevelse. Eksperimentel observation lov til at konkludere, at to hydrogenatomer kombinere med ét hydrogenatom til formular vand (H ₂ O).

I mange tilfælde svarer minimumsformlen til molekylformlen. I molekylerne vises de reelle tal for de forskellige elementer, der udgør en kemisk forbindelse; dette er tilfældet, for eksempel svovlsyre (H ₂ SO ₄).

Men i andre tilfælde er der ingen sammenfald mellem minimumsformlen og molekylformlen; Dette er tilfældet benzen: den minimale formel er CH, mens dets molekylære formel er C ₆ H ₆.

Hvordan får man minimumsformlen?

Første skridt

Find gram af hvert element, der er til stede i forbindelsen. Da de normalt udtrykkes som en procentdel af forbindelsens masse, skal der foretages en enkel beregning for transformation af masseprocentdelene efter massen af ​​elementerne.

Andet trin

Det relative antal atomer i de forskellige elementer, der udgør den kemiske forbindelse, opnås. For at gøre dette divideres massen af ​​hvert element, udtrykt i gram, med dets atommasse.

Nogle forfattere foretrækker at kalde det relative antal atomer som antallet af mol atomer af de elementer, der er en del af den kemiske forbindelse.

Tredje trin

Opnåelse af mindsteandel, udtrykt i hele tal, af hvert af de atomer, der findes i den kemiske forbindelse.

For at finde disse værdier skal du dele det relative antal af hvert atom, der er til stede i forbindelsen, med den relative relative numeriske værdi, som et atom har i den kemiske forbindelse.

I tilfælde af, at værdien af ​​et minimums andel af et atom ikke er et helt tal uden decimaler, skal alle værdierne for minimumsandelen ganges med et tal; på en sådan måde, at det tillader at opnå, at alle værdier for minimumsandelen er heltal.

For eksempel, hvis værdien af ​​minimumsandelen af ​​et atom i den kemiske forbindelse er 2,5, skal alle værdierne for minimumsandelen af ​​hvert af de tilstedeværende atomer multipliceres med 2. Således skal alle værdierne for minimumsandelen kun være heltal.

Fjerde trin

Skriv minimumsformlen for forbindelsen. Værdierne for minimumsforholdet for atomerne i de forskellige elementer placeres som underskrifter for de kemiske symboler på elementer for at skrive minimumsformlen.

Minimum formeleksempler

Vand og kuldioxid

De fleste kemiske forbindelser har formler, der er både minimale og molekylære formler. Således formlen for vand (H ₂ O) er en minimal formel; men det er også en molekylformel. Det samme gælder formlen for kuldioxid (CO ₂).

Basiske og sure oxider

Basiske og sure oxider er kemiske forbindelser, der har kemiske formler, med nogle få undtagelser, der både er minimale og molekylære formler. Den samme situation forekommer med hydroxider og syrer, med undtagelse af nogle carboxylsyrer.

Eddikesyre

Carboxylsyrer, der har et jævnt antal carbonatomer i deres sammensætning, har hver for sig en minimumsformel og en molekylformel. Eddikesyre, for eksempel, har en molekylær formel (C ₂ H ₄ O ₂); men det har også en minimal formel (CH ₂ O).

Smørsyre

Smørsyre har også en molekylformel (C ₄ H ₈ O ₂) og en minimal formel (C ₂ H ₄ O).

Ethylenglycol

Andre organiske forbindelser har begge typer kemiske formler; dette er tilfældet ethylenglycol, som har en molekylformel (C ₂ H ₆ O ₂) og en minimal formel (CH ₃ O).

benzen

Benzen, en aromatisk forbindelse, har en molekylær formel (C ₆ H ₆) og en minimal formel (CH).

Glukose

Glucose har en molekylformel (C ₆ H ₁₂ O ₆) og en minimal formel (CH ₂ O).

Løst øvelser

- Øvelse 1

Ethylenglycol er en forbindelse anvendt som frostvæske, den har en molekylvægt på 62,1 g / mol og en procentvis sammensætning efter masse som følger:

C: 38%, H: 9,7%

O: 51,16%.

Første skridt

Udtrykk masseprocentdelene af elementerne i deres masser i gram. Til dette tages molekylvægten af ​​ethylenglycol som reference. Hvis dette er 62,1 gram pr. Mol, består 38% af det af kulstof. Og så videre med de andre elementer:

Carbonmasse = 62,1 g (38/100)

= 23,6 g

Hydrogenmasse = 62,1 g (9,7 / 100)

= 6,024 g

Masse ilt = 62,1 g (51,16 / 100)

= 31,77 g

Andet trin

Beregn det relative antal af hvert tilstedeværende atom (NRA) eller antallet af mol af hvert atom. For at gøre dette er massen af ​​hvert kemisk element divideret med dets atommasse.

NRA (C) = 23,6 g / 12 g

= 1,97

Det kan afrundes til 2.

NRA (H) = 6,024 g / 1 g

= 6,024

Det kan afrundes til 6.

NRA (O) = 31,77 g / 16 g

= 1,985

Det kan afrundes til 2.

Tredje trin

Beregn det mindste antal tal for hele forbindelsen (PMNE). For at gøre dette, dividerer hver af værdierne for det relative atomare antal (NRA) med den mindste værdi af dette. I dette tilfælde 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

Fjerde trin

Skriv minimumsformlen for ethylenglycol:

CH ₃ O

Som det kan ses, er værdierne opnået i trin 3 underskrifterne af elementerne i forbindelsen.

- Øvelse 2

Eddikesyre har en molekylvægt på 60 g / mol og den følgende masseprocentersammensætning:

C: 40%

H: 6,67%

Eller: 53,33%

Få mindsteformlen for forbindelsen.

Første skridt

Transformer masseprocentdelene af elementerne i deres masser udtrykt i gram:

Kulstofmasse = 60 g (40/100)

= 24 g

Hydrogenmasse = 60 g (6,67 / 100)

= 4 g

Masse ilt = 60 g (53,33 / 100)

= 32 g

Andet trin

Beregn det relative antal atomer (NRA) af forbindelsen. For at gøre dette er masserne af elementerne divideret med deres atommasser:

NRA (C) = 24 g / 12 g

= 2

NRA (H) = 4 g / 1 g

= 4

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Tredje trin

Opnå det mindste antal tal for hele forbindelsen (PMNE). For at gøre dette er NRA-værdierne for elementerne divideret med den laveste NRA-værdi, som et element har:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

Fjerde trin

Skriv minimumsformlen for eddikesyre:

CH ₂ O

Subskripterne af forbindelsen er værdierne opnået fra PMNE.

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (27. august 2019). Empirisk formel: Definition og eksempler. Gendannes fra: thoughtco.com
3. Wikipedia. (2020). Empirisk formel. Gendannet fra: en.wikipedia.org
4. Kemi LibreTexts. (3. juli 2019). Beregning af empiriske formler for forbindelser. Gendannes fra: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (2020). Empiriske formler: Definition, trin og eksempler. Undersøgelse. Gendannes fra: study.com