SokRom/iStock/GettyImages

De empirische formule van een verbinding drukt de eenvoudigste verhouding van atomen tussen de samenstellende elementen uit. Het vertelt je welke elementen aanwezig zijn en hun relatieve verhoudingen, maar niet het exacte aantal atomen in een enkel molecuul. De molecuulformule daarentegen onthult het precieze aantal van elk atoom in een molecuul. Omdat veel verschillende verbindingen dezelfde empirische formule delen, kun je alleen een molecuulformule afleiden als je ook de molaire massa van de verbinding kent.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Zodra u de empirische formule kent, berekent u de molaire massa ervan. Deel de werkelijke massa van het monster door deze molmassa om een ​​geheeltallige vermenigvuldiger te verkrijgen. Vermenigvuldig elk subscript in de empirische formule met die vermenigvuldiger om de molecuulformule te krijgen.

Hoe de empirische formule te bepalen

Chemici gebruiken gewoonlijk een verbrandings- of titratieanalyse om de massa van elk element in een bekende hoeveelheid van de verbinding te bepalen. Nadat je de massa van elk element hebt gemeten, deel je het door het atoomgewicht om het aantal mol te vinden. Druk deze molverhoudingen uit als gehele getallen (of vereenvoudigde breuken) om de empirische formule te verkrijgen, de meest beknopte weergave van de samenstelling van de verbinding.

De molecuulformule afleiden

Volg deze stappen:

1. Bereken de empirische massa. Som het product op van het atoomgewicht van elk element en zijn subscript in de empirische formule. Dit geeft de molaire massa die de empirische formule vertegenwoordigt.
2. Meet de monstermassa. Weeg een puur monster van de verbinding (idealiter in grammen).
3. Bereken de vermenigvuldiger. Verdeel de monstermassa door de empirische massa. Het resultaat moet een geheel getal zijn (of heel dichtbij één, binnen de experimentele fout).
4. Schaal de empirische formule. Vermenigvuldig het subscript van elk element met de gehele vermenigvuldiger om de molecuulformule te verkrijgen.

Illustratief voorbeeld

Stap 1:Vind de empirische formule

De verbinding bevat 72 g koolstof (C), 12 g waterstof (H) en 96 g zuurstof (O). Bereken het aantal mol:

• C:72g ÷ 12gmol⁻¹ =6mol
• H:12g ÷ 1gmol⁻¹ =12mol
• O:96g ÷ 16gmol⁻¹ =6mol

Deel elk door de kleinste waarde (6) om de eenvoudigste verhouding te krijgen:1:2:1. De empirische formule is CH₂O , hetzelfde als formaldehyde.

Stap 2:Bepaal de molecuulformule

Bereken eerst de empirische massa:één C (12g) + twee H (2g) + één O (16g) =30g. Het monster weegt 180 g, dus 180 g ÷ 30 g =6. Vermenigvuldig elk subscript met 6 om de molecuulformule te verkrijgen:C₆H₁₂O₆ , dat is glucose. Hoewel glucose en formaldehyde dezelfde empirische formule delen, vertonen ze duidelijk verschillende eigenschappen:glucose maakt zoet, terwijl formaldehyde een gevaarlijk conserveermiddel is.