De empirische formule voor een chemische verbinding is een uitdrukking van de relatieve hoeveelheden van de elementen waaruit deze bestaat. Het is niet hetzelfde als de moleculaire formule, die u het werkelijke aantal atomen vertelt van elk element dat aanwezig is in een molecuul van de verbinding. Verschillende verbindingen met zeer verschillende eigenschappen kunnen dezelfde empirische formule hebben. U kunt de moleculaire formule van een verbinding alleen afleiden uit de empirische formule als u de molaire massa van de verbinding kent.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Als u ken de empirische formule van een verbinding, je kent de elementen in de verbinding en hun relatieve verhoudingen. Bereken de molaire massa op basis van de formule en deel deze in de massa van de werkelijke verbinding. De divisie geeft je een heel getal. Vermenigvuldig het subscript van elk element in de empirische formule met dit getal om de moleculaire formule voor de verbinding te krijgen.
Hoe de empirische formule te vinden

Chemici kunnen de elementen in een verbinding en hun relatieve percentages bepalen met een chemische reactie met een bekende verbinding die producten produceert die ze kunnen verzamelen en wegen. Nadat ze dit hebben gedaan, delen ze de massa van elk element door de molaire massa om het aantal mol in een bepaalde hoeveelheid te bepalen - meestal 100 gram. Het aantal mol van elk element produceert de empirische formule, die de eenvoudigste uitdrukking is van de elementen in een enkele molecule van de verbinding en hun relatieve verhoudingen.
Bepaling van de moleculaire formule

De eerste stap in het bepalen van de moleculaire formule van een verbinding is het berekenen van de empirische massa uit zijn empirische formule. Om dit te doen, zoek je de massa op van elk element dat aanwezig is in de verbinding en vermenigvuldig je dat getal met het subscript dat na het symbool in de formule verschijnt. Tel de massa's op om de molaire massa te bepalen die wordt voorgesteld door de formule.

De volgende stap is het wegen van een monster en vervolgens de empirische massa verdelen in de werkelijke massa van de verbinding. Deze divisie produceert een geheel getal. Vermenigvuldig de subscripten in de empirische formule met dit nummer om de moleculaire formule te bepalen.
Voorbeelden

1. Analyse van een verbinding laat zien dat deze 72 g koolstof (C), 12 g waterstof (H) en 96 g zuurstof (O) bevat. Wat is de empirische formule ervan?

1. Zoek het aantal mol van elk element
   
   

   Begin door de massa van elk aanwezig element in de verbinding te delen door de molaire massa daarvan element om het aantal mol te vinden. Het periodiek systeem vertelt je dat de molaire massa van koolstof 12 gram is (zonder fracties), die van waterstof is 1 gram en die van zuurstof is 16 gram. De verbinding bevat daarom 72/12 \u003d 6 mol koolstof, 12/1 \u003d 12 mol waterstof en 96/16 \u003d 6 mol zuurstof.
   

2. Deel alle waarden door het kleinste aantal mol
   
   

   Er zijn 12 mol waterstof maar slechts 6 mol koolstof en zuurstof, dus deel door 6.
   

3. Schrijf de empirische formule
   
   

   De verhoudingen van koolstof tot waterstof tot zuurstof zijn 1: 2: 1, dus de empirische formule is CH _{2O, wat toevallig de chemische formule voor formaldehyde is.}
   

   2. Bereken de moleculaire formule voor deze verbinding, op voorwaarde dat het monster 180 g weegt.
   

   Vergelijk de geregistreerde massa met die van de molaire massa uitgedrukt door de empirische formule. CH <20 heeft één koolstofatoom (12 g), twee waterstofatomen (2 g) en één zuurstofatoom (16 g). Het monster weegt echter 180 gram, dat is 180/30 \u003d 6 keer zoveel. Je moet daarom het subscript van elk element in de formule vermenigvuldigen met 6 om C _{6H 12O 6 te krijgen, wat de moleculaire formule voor de verbinding is.}
   

   Dit is de moleculaire formule voor glucose, die heel andere eigenschappen heeft dan formaldehyde, hoewel ze dezelfde empirische formule hebben. Verwar de een niet voor de ander. Glucose smaakt goed in je koffie, maar als je formaldehyde in je koffie doet, krijg je waarschijnlijk een zeer onaangename ervaring.