science >> Wetenschap >  >> Chemie

De conversiefactoren inherent aan chemische formules

De meeste chemische formules hebben betrekking op subscripts die getallen zijn. Hoewel deze cijfers niet worden gevolgd door eenheden die zijn geschreven in de formule, zijn het in feite hoeveelheden met eenheden. Dus inherent aan chemische formules is de noodzaak van conversiefactoren, die breuken zijn die de ene eenheid naar de andere omzetten vermenigvuldigd met een meting. Het proces van het gebruik van conversiefactoren staat bekend als dimensionale analyse, en het is van vitaal belang voor de studie van chemische formules en vergelijkingen.

Mollen van componenten tot mol van elementen

Een mol is een eenheid van meting van hoeveelheid. Als een geheel getal wordt weergegeven als een subscript in een chemische formule, vertegenwoordigt dit het aantal mol van het element dat onmiddellijk voorafgaat aan het subscript in de formule. Als het subscript een reeks haakjes volgt, vertegenwoordigt dit het aantal mollen van de groep atomen tussen haakjes. De mol is nuttig omdat deze u helpt de relatieve hoeveelheid van elk element in een verbinding te begrijpen, en deze bedragen worden gegeven door de subscripts in de formule. De formule voor water is bijvoorbeeld H2O, waarbij de twee het subscript voor waterstof is. Er is geen subscript na zuurstof, wat hetzelfde is als een subscript van één. Daarom bevat één mol van de verbinding H2O twee molen waterstof en één mol zuurstof, en de conversiefactoren zijn (2 mol waterstof /1 mol H2O) en (1 mol zuurstof /1 mol H2O), respectievelijk.
< h2> Mol tot Atomen en Moleculen

De eenheid van een mol is niet alleen nuttig omdat het een formule breekt in zijn chemische componenten, maar ook vanwege zijn relatie tot het aantal atomen en moleculen. Eén mol is 6.02 * 10 ^ 23 atomen of moleculen, dus de conversiefactor is (6.02 * 10 ^ 23 atomen of moleculen /1 mol). Eén mol koolstof is bijvoorbeeld gelijk aan 6,02 * 10 ^ 23 koolstofatomen en één mol koolstofdioxide is gelijk aan 6,02 * 10 ^ 23 moleculen koolstofdioxide. Omdat de kooldioxide-formule CO2 is, kan één mol koolstof en twee mol zuurstof worden gevonden in één mol koolstofdioxide. Zo zijn er 6,02 * 10 ^ 23 koolstofatomen en 12.04 * 10 ^ 23 zuurstofatomen in één mol koolstofdioxide.

Mollen in gram

Hoewel het belangrijk is om mollen en het aantal atomen en moleculen, een meer praktische eenheid voor experimenten is het gram, dat een eenheid van massa is. Je kunt een mol van een stof niet in een laboratorium meten, maar je kunt de massa in gram op een balans meten. De conversiefactor voor het omzetten van mollen in grammen komt uit het periodiek systeem. De atoommassa, die meestal onder het atoomsymbool en atoomnummer wordt gegeven, is het aantal grammen per mol van dat element. De atomaire massa van germanium is bijvoorbeeld 72,61 g /mol. Daarom is de conversiefactor (72,61 g Ge /1 mol Ge). De conversiefactor voor elk element is analoog; vervang eenvoudigweg de atomaire massa van germanium door de atomaire massa van het element dat wordt bestudeerd.

Percents naar Mollen

Soms zijn de subscripts in chemische formules niet hele getallen maar decimalen. Dit zijn percentages, en het is vaak nodig om percentages in mollen om te zetten. Als u bijvoorbeeld een stof heeft waarvan de bestanddelen in procenten worden gegeven, zoals C0.2H0.6O0.2, dan is 20 procent van de molen van de stof koolstof, 60 procent waterstof en 20 procent zuurstof. Om te converteren naar mollen, vind je de factor die met het kleinste percentage wordt vermenigvuldigd om een ​​product van 100 procent te krijgen. In dit geval is het kleinste percentage 20 procent, dus dat aantal is 5. Verdeel dan elk percentage met dat getal om in ons geval de formule CH3O te krijgen, aangezien 20% * 5 = 100% = 1 en 60% * 5 = 300% = 3.