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

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Als u Ken de empirische formule van een verbinding, je kent de elementen die aanwezig zijn in de verbinding en hun relatieve verhoudingen. Bereken de molecuulmassa op basis van de formule en deel deze in de massa van de eigenlijke 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 vinden

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

Bepaling van de molecuulformule

De eerste stap bij het bepalen van de molecuulformule van een verbinding is het berekenen van de empirische massa uit de empirische formule. Hiertoe zoekt u de massa op van elk element dat aanwezig is in de verbinding en vermenigvuldigt u dat getal met het subscript dat verschijnt na het symbool in de formule. Tel de massa's op om de molecuulmassa te bepalen die door de formule wordt weergegeven.

De volgende stap is om een ​​monster te wegen en de empirische massa vervolgens in de werkelijke massa van de verbinding te verdelen. Deze divisie produceert een geheel getal. Vermenigvuldig de subscripts in de empirische formule met dit getal om de molecuulformule te bepalen.

Voorbeelden

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

Zoek het aantal mol van elk element

Begin door de massa van elk element in de compound te delen door de molecuulmassa van dat element om het aantal te vinden mol. Het periodiek systeem vertelt dat de molaire massa van koolstof 12 gram is (waarbij breuken worden genegeerd), dat van waterstof 1 gram en dat van zuurstof 16 gram. De samenstelling bevat daarom 72/12 = 6 mol koolstof, 12/1 = 12 mol waterstof en 96/16 = 6 mol zuurstof.

Verdelen alle waarden met het kleinste aantal mol

Daar zijn 12 mol waterstof maar slechts 6 mol koolstof en zuurstof, dus delen door 6.

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 is voor formaldehyde.}

2. Bereken de molecuulformule voor deze verbinding, aangezien het monster 180 g weegt.

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

Dit is het moleculaire formule voor glucose, die heel andere eigenschappen heeft dan formaldehyde, ook al hebben ze dezelfde empirische formule. Vergis je niet voor de ander. Glucose smaakt goed in uw koffie, maar formaldehyde in uw koffie plaatsen, geeft u waarschijnlijk een zeer onaangename ervaring.