Эмпирическая формула - Empirical formula

В химия, то эмпирическая формула из химическое соединение это простейший позитив целое число соотношение из атомы присутствует в соединении.^[1] Простым примером этой концепции является то, что эмпирическая формула окись серы, или SO, было бы просто SO, как и эмпирическая формула диоксид серы, S₂О₂. Таким образом, оксид серы и диоксид серы, оба соединения сера и кислород, имеют ту же эмпирическую формулу. Однако их молекулярные формулы, которые выражают количество атомов в каждой молекуле химического соединения, не совпадают.

В эмпирической формуле ничего не говорится о расположении или количестве атомов. Это стандарт для многих ионные соединения, подобно хлорид кальция (CaCl₂), и для макромолекулы, Такие как диоксид кремния (SiO₂).

В молекулярная формула, с другой стороны, показывает количество атомов каждого типа в молекуле. В структурная формула показывает расположение молекулы. Также возможно, что разные типы соединений имеют одинаковые эмпирические формулы.

Образцы анализируются в конкретных элементный анализ тесты, чтобы определить, какой процент определенного элемента состоит из выборки.

Примеры

• Глюкоза (C₆ЧАС₁₂О₆), рибоза (C₅ЧАС₁₀О₅), уксусная кислота (C₂ЧАС₄О₂), и формальдегид (CH₂O) все имеют разные молекулярные формулы, но одну и ту же эмпирическую формулу: CH₂О. Это настоящая молекулярная формула формальдегида, но у уксусной кислоты количество атомов в два раза больше, у рибозы в пять раз больше атомов, а у глюкозы в шесть раз больше атомов.
• Химический состав н-гексан имеет структурную формулу CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃, что показывает, что в нем 6 углерод атомов, расположенных в цепочку, а 14 водород атомы. Молекулярная формула гексана - C₆ЧАС₁₄, а его эмпирическая формула - C₃ЧАС₇показывает соотношение C: H 3: 7.

Пример расчета

Химический анализ образца метилацетат дает следующие элементные данные: 48,64% углерод (С), 8,16% водород (H) и 43,20% кислород (О). Для определения эмпирических формул предположим, что у нас есть 100 граммов соединения. В этом случае проценты будут равны массе каждого элемента в граммах.

Шаг 1. Измените каждый процент к выражению массы каждого элемента в граммах. То есть 48,64% C превращается в 48,64 г C, 8,16% H превращается в 8,16 г H, а 43,20% O превращается в 43,20 г O.

Шаг 2. Преобразуйте количество каждого элемента в граммах в его количество в молях.

${ displaystyle left ({ frac {48.64 { mbox {g C}}} {1}} right) left ({ frac {1 { mbox {mol}}} {12.01 { mbox {g C}}}} right) = 4.049 { text {mol}}}$

${ displaystyle left ({ frac {8.16 { mbox {g H}}} {1}} right) left ({ frac {1 { mbox {mol}}} {1,007 { mbox {g H}}}} right) = 8.095 { text {mol}}}$

${ displaystyle left ({ frac {43.20 { mbox {g O}}} {1}} right) left ({ frac {1 { mbox {mol}}} {16.00 { mbox {g O}}}} right) = 2,7 { text {mol}}}$

Шаг 3. Разделите каждое из полученных значений на наименьшее из этих значений (2.7)

${ displaystyle { frac {4.049 { mbox {mol}}} {2.7 { mbox {mol}}}} = 1.5}$

${ displaystyle { frac {8.095 { mbox {mol}}} {2.7 { mbox {mol}}}} = 3}$

${ displaystyle { frac {2.7 { mbox {mol}}} {2.7 { mbox {mol}}}} = 1}$

Шаг 4: При необходимости умножьте эти числа на целые числа, чтобы получить целые числа; если операция выполняется с одним из номеров, она должна выполняться со всеми ними.

${ Displaystyle 1,5 раз 2 = 3}$

${ Displaystyle 3 раз 2 = 6}$

${ Displaystyle 1 раз 2 = 2}$

Таким образом, эмпирическая формула метилацетата: C₃ЧАС₆О₂. Эта формула также является молекулярной формулой метилацетата.

Рекомендации