MOLEKYLFORMEL: HVORDAN MAN FÅR DET, EKSEMPLER OG ØVELSER - KEMI - 2025

Den molekylære formel er en repræsentation af et molekyle af en forbindelse, hvor atomerne i alle de elementer, der er til stede i forbindelsen, og antallet af dem er angivet med deres kemiske symboler. Hvert atom ledsages af et abonnement.

Den molekylære formel har begrænsningen, at den ikke angiver bindingerne i molekylets forskellige atomer eller deres rumlige forhold; ligesom strukturformlen gør. I nogle tilfælde er det ikke specifikt, for eksempel: C ₆ H ₁₂ O ₆ er den molekylære formel af glucose, galactose og fructose.

Uendelige isomere forbindelser kan opnås fra den samme molekylformel. Dette svarer til en variabel organisk forbindelse med høj molekylmasse. Kilde: Gabriel Bolívar.

Der er et sæt regler for anbringelse af atomer i en molekylformel. For ioniske salte, for eksempel natriumchlorid, anbringes kationssymbolet (Na ⁺) først og derefter anionsymbolet (Cl ^-). Dette er grunden til den molekylære formel for natriumchlorid er NaCl.

Molekylformlen for organiske forbindelser skrives ved først at placere symbolet for kulstof (C) efterfulgt af symbolet for brint (H) og derefter de resterende atomer. For eksempel molekylformlen for eddikesyre er C ₂ H ₄ O ₂.

Hvordan man får molekylformlen

Opnåelse af en forbindelses molekylformel er baseret på den forudgående etablering af dets minimale eller empiriske formel. Af denne grund er de indledende trin til opnåelse af begge formler almindelige.

Første skridt

Det er sædvanligt at udtrykke massen af ​​elementerne i en kemisk forbindelse i procentform. Der skal derefter udføres en simpel beregning for at omdanne masseprocentdelene af de forskellige elementer til deres masser udtrykt i gram.

Andet trin

At kende massen i gram af hvert af elementerne og deres atommasse, det relative antal af hvert atom eller antallet af mol af hvert atom kan opnås ved at dele massen af ​​hvert af de forskellige elementer med deres atommasse.

Tredje trin

Del det relative antal af alle atomer med det relative antal med den mindste værdi. Værdierne for minimumsandelen skal være hele tal. I tilfælde af, at en værdi af forholdet indeholder en decimal, skal der foretages en korrektion for at få denne decimal til at forsvinde.

Korrektionen består i at multiplicere alle værdier for forholdet med et tal, der returnerer alle værdier til heltal. For eksempel, hvis en værdi af minimumsforholdet er 1,25, skal alle værdier ganges med fire (4). Da 1,25 ganget med 4 er lig med 5, er et helt tal.

Fjerde trin

Alle de kemiske symboler for forbindelsens elementer placeres og med deres tilhørende underskrift; det vil sige værdien af ​​elementets mindste andel.

Femte trin

Minimumsformlen for en forbindelse kan transformeres til dens molekylformel ved at opnå forholdet mellem molekylvægten af ​​forbindelsen og vægten af ​​dens minimumsformel (n). Dette forhold er det samme som mellem molekylformlen og minimumsformlen.

n = molekylvægt af forbindelse / vægt med minimumsformel

Multipliser minimumformlen med n for at opnå molekylformlen. Dette indebærer, at hver enkelt af underskrifterne med minimumsformlen skal ganges med n.

n = Molekylvægt / Minimum formelvægt

= Molekylformel / Mindste formel

Molekylformel = nminimal formel

Eksempler på molekylformler

Nogle almindelige molekylformler er anført nedenfor:

-Feroxid (FeO)

-Sodiumhydroxid (NaOH)

-Kaliumindhold oxid (K ₂ O)

-Perchloric oxid (Cl ₂ O ₇)

-Ferric hydroxid

-Calciumchlorid (CaCl ₂)

-Hydrochloridsyre (HCI)

-Natrium sulfat (N ₂ SO ₄)

-Svovlsyre (H ₂ SO ₄)

-Perbromic syre (HBrO ₄)

-Aluminum chlorid (AICI ₃)

Methan (CH ₄)

Propan (C ₃ H ₈)

-Ethan (C ₂ H ₆)

Ethyl alkohol (C ₂ H ₆ O)

-Eddikesyre (C ₂ H ₄ O ₂)

-Benzen (C ₆ H ₆)

-Glucose (C ₆ H ₁₂ O ₆)

Løst øvelser

- Øvelse 1

Methylbenzoat har følgende masseprocent:

C: 70,57%, H: 5,93%

Eller: 23,49%

Og en molekylvægt på 136,1 g / mol. Bestem molekylformlen.

Første skridt

Det første trin er at udtrykke masseprocentdelene af elementerne i deres masser i gram, vel vidende at masseprocentdelene er i relation til molekylvægten.

Af de 136,1 g, der svarer til molen af ​​forbindelsen, repræsenterer 70,57% kun kul. Og så videre med de resterende elementer:

Carbonmasse = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Hydrogenmasse = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Masse ilt = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Andet trin

Ved udarbejdelsen af ​​molekylformlen skal det relative antal atomer (NRA) bestemmes. For at gøre dette er masserne af elementerne divideret med deres atommasser:

NRA (C) = 96 g / 12 g

= 8

NRA (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Tredje trin

Vi skal derefter beregne minimumsforholdene for elementerne (PME). For at gøre dette er alle NRA-værdier divideret med den laveste NRA-værdi:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Fjerde trin

Skriv minimumsformlen for methylbenzoat, baseret på det faktum, at underskriftene til elementerne er deres beregnede minimumsforhold:

C ₄ H ₄ O

Femte trin

Endelig skal molekylformlen for methylbenzoat etableres. Vi beregner derfor n:

n = molekylvægt / minimum formelvægt

Vægten af ​​minimumsformlen er 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Molekylformel = 2minimal formel

= 2 C ₄ H ₄ O

Molekylformel methylbenzoat = C ₈ H ₈ O ₂

- Øvelse 2

Procentdelene af elementerne, der udgør benzen, er som følger:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Benzenens molekylvægt er 78 g / mol. Bestem dens molekylformel.

Første skridt

Transformer masseprocentdelene af elementerne til deres masser i gram:

Carbonmasse = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Hydrogenmasse = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Andet trin

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

NRA (C) = 72 g / 12 g

= 6

NRA (H) = 6 g / 1 g

= 6

Tredje trin

Beregning af værdierne for minimumsandelen af ​​elementerne (PME). Dette beregnes ved at dividere NRA-værdierne for alle poster med den mindste NRA-værdi:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Fjerde trin

Skriv minimumsformlen for benzen under hensyntagen til, at underskrivelserne til elementerne er værdierne for den minimumsberegnede beregning.

Minimum benzenformel: CH

Femte trin

Etablering af molekylformlen ved at beregne forholdet mellem molekylmassen og massen af ​​minimumsformlen:

n = Molekylvægt / vægt af minimumsformlen

= 78 g / 13 g

n = 6

Molekylformel = nminimal formel

= 6CH

= C ₆ H ₆

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Wikipedia. (2020). Kemisk formel. Gendannet fra: en.wikipedia.org
3. Grænseløs læring. (Sf). Molekylformler. Gendannes fra: kurser.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (29. september 2019). Beregn empiriske og molekylære formler. Gendannes fra: thoughtco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Sådan bruges empiriske formler til at finde molekylformler. Gendannes fra: dummies.com