Sisu
Keemilise ühendi empiiriline valem väljendab seda moodustavate elementide suhtelist arvukust. See pole sama mis molekulvalem, mis ütleb teile ühendi molekulis sisalduva iga elemendi tegeliku aatomite arvu. Erinevatel väga erinevate omadustega ühenditel võib olla sama empiiriline valem. Ühendi molekulvalemi saab selle empiirilisest valemist tuletada ainult siis, kui teate ühendi molaarmassi.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Kui teate ühendi empiirilist valemit, teate ühendis esinevaid elemente ja nende suhtelisi suhteid. Arvutage valemi põhjal molaarmass ja jagage see tegeliku ühendi massiks. Jaotus annab teile täisarvu. Korrutage empiirilise valemi iga elemendi alaindeks selle arvuga, et saada ühendi molekulaarne valem.
Kuidas leida empiiriline valem
Keemikud saavad ühendis leiduvad elemendid ja nende suhtelise protsendi kindlaks määrata keemilise reaktsiooni teel teadaoleva ühendiga, mis annab tooteid, mida nad saavad koguda ja kaaluda. Pärast seda jagavad nad iga elemendi massi selle molaarmassiga, et määrata moolide arv konkreetses koguses - tavaliselt 100 grammi. Iga elemendi moolide arv annab empiirilise valemi, mis on ühendi ühes molekulis esinevate elementide ja nende suhteliste proportsioonide lihtsaim väljendus.
Molekulaarse valemi määramine
Ühendi molekulvalemi määramise esimene samm on empiirilise massi arvutamine selle empiirilise valemi põhjal. Selleks otsige üles ühendis sisalduva iga elemendi mass ja korrutage see arv alaindeksiga, mis ilmub valemis selle sümboli järel. Summeerige massid molaarmassi määramiseks valemiga.
Järgmine samm on proovi kaalumine, seejärel jagatakse empiiriline mass ühendi tegelikuks massiks. See jaotus annab täisarvu. Korrutage empiirilises valemis olevad alaindeksid selle arvuga, et määrata molekulaarvalem.
Näited
1. Ühendi analüüs näitab, et see sisaldab 72 g süsinikku (C), 12 g vesinikku (H) ja 96 g hapnikku (O). Mis on selle empiiriline valem?
Alustage moolide arvu leidmiseks jagades ühendis sisalduva iga elemendi mass selle elemendi molaarmassiga. Periooditabelis öeldakse, et süsiniku molaarmass on 12 grammi (fraktsioone arvestamata), vesiniku mass on 1 grammi ja hapniku mass on 16 grammi. Seetõttu sisaldab ühend 72/12 = 6 mooli süsinikku, 12/1 = 12 mooli vesinikku ja 96/16 = 6 mooli hapnikku.
Vesinikku on 12 mooli, kuid süsinikku ja hapnikku on ainult 6 mooli, seega jagage 6-ga.
Süsiniku, vesiniku ja hapniku suhe on 1: 2: 1, seega on empiiriliseks valemiks CH2O, mis juhtub olema formaldehüüdi keemiline valem.
2. Arvutage selle ühendi molekulvalem, võttes arvesse, et proov kaalub 180 g.
Võrrelge registreeritud massi molaarmassiga, mida väljendatakse empiirilises valemis. CH2O-l on üks süsinikuaatom (12g), kaks vesinikuaatomit (2g) ja üks hapnikuaatom (16g). Selle kogumass on seega 30 grammi. Proov kaalub aga 180 grammi, mis on 180/30 = 6 korda rohkem. Seetõttu peate C saamiseks korrutama valemi iga elemendi alaindeksi 6-ga6H12O6, mis on ühendi molekulvalem.
See on glükoosi molekulaarne valem, millel on formaldehüüdil väga erinevad omadused, isegi kui neil on sama empiiriline valem. Ärge eksige üksteise vastu. Glükoos maitseb teie kohvis hästi, kuid formaldehüüdi lisamine kohvi annab teile tõenäoliselt väga ebameeldiva kogemuse.