Molekyylikaava on tärkeä tieto kaikille kemiallisille yhdisteille. Molekyylikaava kertoo, mitkä atomit muodostavat yhdisteen ja atomien lukumäärän. Sinun on tiedettävä empiirinen kaava molekyylikaavan laskemiseksi, ja sinun on tiedettävä, että molekyylikaava on empiirisen kaavan kokonaislukumonikerta.
Vaihe
Osa 1/3: Molekyylikaavojen johtaminen empiirisistä kaavoista
Vaihe 1. Tiedä molekyyli- ja empiiristen kaavojen välinen suhde
Empiiriset kaavat osoittavat atomien suhdetta molekyylissä, esimerkiksi kaksi happea kullekin hiilelle. Molekyylikaava kertoo molekyylin muodostavien atomien lukumäärän. Esimerkiksi yksi hiili ja kaksi happea (hiilidioksidi). Näillä kahdella kaavalla on vertaileva suhde (kokonaislukuina), joten empiirisestä kaavasta tulee molekyylikaava, kun se kerrotaan suhteella.
Vaihe 2. Laske kaasumoolien määrä
Tämä tarkoittaa ihannekaasulain käyttöä. Löydät moolien määrän koetiedoista saadun paineen, tilavuuden ja lämpötilan perusteella. Moolien lukumäärä voidaan laskea seuraavan kaavan avulla: n = PV/RT.
- Tässä kaavassa on moolien määrä, P on paine, V on äänenvoimakkuus, T on lämpötila Kelvinissä, ja R on kaasuvakio.
- Esimerkki: n = PV / RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 mol
Vaihe 3. Laske kaasun molekyylipaino
Tämä vaihe voidaan tehdä vasta sen jälkeen, kun on löydetty ainesosien moolit käyttämällä ideaalikaasulakia. Sinun pitäisi myös tietää kaasun massa grammoina. Jaa sitten kaasun massa (grammaa) kaasun mooleilla molekyylipainon saamiseksi.
Esimerkki: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol
Vaihe 4. Laske kaikkien atomien atomipainot empiiriseen kaavaan
Jokaisella empiirisen kaavan atomilla on oma atomipaino. Tämä arvo löytyy jaksollisen taulukon atomiverkon alareunasta. Yhdistä atomipainot saadaksesi empiirisen kaavan painon.
Esimerkki: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Vaihe 5. Etsi molekyyli- ja empiiristen kaavapainojen suhde
Tätä varten löydät tuloksen, joka jaetaan todellinen molekyylipaino empiirisellä painolla. Tämän jaon tuloksen tunteminen antaa sinulle mahdollisuuden selvittää molekyylikaavan ja empiirisen kaavan välisen jaon tulos. Tämän luvun on oltava kokonaisluku. Jos vertailu ei ole kokonaisluku, se on pyöristettävä.
Esimerkki: 382, 49/190, 366 = 2,009
Vaihe 6. Kerro empiirinen kaava suhteella
Kerro empiirisen kaavan pieni luku tällä suhteella. Tämä kertolasku tuottaa molekyylikaavan. Huomaa, että kaikille yhdisteille, joiden suhde on "1", empiirinen kaava ja molekyylikaava ovat samat.
Esimerkki: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Osa 2/3: Empiiristen kaavojen löytäminen
Vaihe 1. Etsi kunkin aineosan massa
Joskus ainesosien massa tunnetaan tai tiedot annetaan massaprosentteina. Käytä tässä tapauksessa 100 g: n yhdisteenäytettä. Tämän avulla voit kirjoittaa massaprosentin todellisena massana grammoina.
Esimerkki: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Vaihe 2. Muunna massa mooleiksi
Sinun on muunnettava kunkin elementin molekyylimassa mooleiksi. Tätä varten sinun on jaettava molekyylimassa kunkin alkuaineen atomimassalla. Löydät atomimassan jaksollisen taulukon elementtiruudukon alareunasta.
-
Esimerkki:
- 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
Vaihe 3. Jaa kaikki mooliarvot pienimmällä mooliarvolla
Sinun on jaettava kunkin erillisen elementin moolimäärä pienimmällä moolimäärällä kaikista yhdisteen muodostavista elementeistä. Tätä varten löydät pienimmän moolisuhteen. Voit käyttää pienintä moolisuhdetta, koska tämä laskelma antaa ei-runsaalle alkuaineelle arvon "1" ja johtaa yhdisteen muiden alkuaineiden suhteeseen.
-
Esimerkki: Pienin määrä mooleja on happi, jossa on 0,53 moolia.
- 6,28 mol/0,53 mol = 11,83
- 0,53 mol/0,53 mol = 1
- 15, 98 mol/0,53 mol = 30, 15
Vaihe 4. Pyöristä mooliarvo kokonaislukuun
Nämä numerot ovat pieniä lukuja empiirisessä kaavassa. Pyöristä se lähimpään kokonaislukuun. Kun olet lukenut nämä numerot, voit kirjoittaa empiirisen kaavan muistiin.
-
Esimerkki: Empiirinen kaava on C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Osa 3/3: Kemiallisten kaavojen ymmärtäminen
Vaihe 1. Ymmärrä empiirinen kaava
Empiiriset kaavat tarjoavat tietoa yhden atomin suhteesta toiseen molekyylissä. Tämä kaava ei anna tarkkaa tietoa molekyylin muodostavien atomien lukumäärästä. Empiiriset kaavat eivät myöskään anna tietoa molekyylien atomien rakenteesta ja sidoksista.
Vaihe 2. Tunne molekyylikaavan antamat tiedot
Kuten empiiriset kaavat, molekyylikaavat eivät anna tietoja sidoksista ja molekyylirakenteesta. Toisin kuin empiiriset kaavat, molekyylikaavat antavat kuitenkin tietoja molekyylin muodostavien atomien määrästä. Empiirisellä kaavalla ja molekyylikaavalla on vertaileva suhde (kokonaislukuina).
Vaihe 3. Ymmärrä rakenteellinen esitys
Rakenteelliset esitykset tarjoavat syvällisempää tietoa kuin molekyylikaavat. Molekyylin muodostavien atomien lukumäärän lisäksi rakenteelliset esitykset antavat tietoa molekyylin sidoksista ja rakenteesta. Nämä tiedot ovat erittäin tärkeitä ymmärtääkseen, miten molekyyli reagoi.
