Moleculaire formule en eenvoudigste formule Voorbeeldprobleem

De moleculaire formule van een verbinding bevat alle elementen en het aantal atomen van elk element waaruit de verbinding bestaat. De eenvoudigste formule is vergelijkbaar wanneer alle elementen worden vermeld, maar de cijfers komen overeen met de verhoudingen tussen de elementen. Dit uitgewerkte voorbeeldprobleem laat zien hoe de eenvoudigste formule van een verbinding en zijn moleculaire massa gebruikt kan worden om de moleculaire formule te vinden.

Moleculaire formule van eenvoudigste formuleprobleem

De eenvoudigste formule voor vitamine C is C₃H₄O₃. Experimentele gegevens geven aan dat de moleculaire massa van vitamine C ongeveer 180 is. Wat is de moleculaire formule van vitamine C?
Oplossing
Bereken eerst de som van de atoommassa's voor C₃H₄O₃. Zoek de atoommassa's op voor de elementen uit het periodiek systeem. De atoommassa's blijken te zijn:
H is 1,01
C is 12,01
O is 16.00 uur
Door deze getallen in te pluggen, de som van de atoommassa's voor C₃H₄O₃ is:
3 (12.0) + 4 (1.0) + 3 (16.0) = 88.0
Dit betekent dat de formule massa van vitamine C 88,0 is. Vergelijk de formule massa (88.0) met de geschatte moleculaire massa (180). De moleculaire massa is tweemaal de formulemassa (180/88 = 2.0), dus de eenvoudigste formule moet worden vermenigvuldigd met 2 om de moleculaire formule te krijgen:
molecuulformule vitamine C = 2 x C₃H₄O₃ = C₆H₈O₆
Antwoord
C₆H₈O₆

Tips voor werkproblemen

Een geschatte moleculaire massa is meestal voldoende om de formulemassa te bepalen, maar de berekeningen neigen niet 'even' uit te werken zoals in dit voorbeeld. U zoekt het dichtstbijzijnde gehele getal om te vermenigvuldigen met de formule massa om de moleculaire massa te krijgen.

Als je ziet dat de verhouding tussen formulemassa en moleculaire massa 2,5 is, kijk je misschien naar een verhouding van 2 of 3, maar is het waarschijnlijker dat je de formulemassa met 5 moet vermenigvuldigen. het juiste antwoord krijgen. Het is een goed idee om je antwoord te controleren door de wiskunde te doen (soms op meerdere manieren) om te zien welke waarde het dichtst in de buurt komt.

Als u experimentele gegevens gebruikt, is er een fout in uw berekening van de moleculaire massa. Gewoonlijk hebben verbindingen die in een laboratoriumomgeving worden toegewezen verhoudingen van 2 of 3, geen hoge getallen zoals 5, 6, 8 of 10 (hoewel deze waarden ook mogelijk zijn, vooral in een universiteitslaboratorium of in de echte wereld).

Het is de moeite waard erop te wijzen dat, hoewel chemieproblemen worden opgelost met behulp van moleculaire en eenvoudigste formules, echte verbindingen niet altijd de regels volgen. Atomen kunnen elektronen delen zodat verhoudingen van 1,5 (bijvoorbeeld) optreden. Gebruik echter hele getalverhoudingen voor problemen met het huiswerk van de chemie!

Bepaling van de moleculaire formule uit de eenvoudigste formule

Formule probleem
De eenvoudigste formule voor butaan is C2H5 en de molecuulmassa is ongeveer 60. Wat is de molecuulformule van butaan?
Oplossing
Bereken eerst de som van de atoommassa's voor C2H5. Zoek de atoommassa's op voor de elementen uit het periodiek systeem. De atoommassa's blijken te zijn:
H is 1,01
C is 12,01
Door deze getallen in te pluggen, is de som van de atoommassa's voor C2H5:
2 (12.0) + 5 (1.0) = 29.0
Dit betekent dat de formule-massa van butaan 29,0 is. Vergelijk de formule massa (29.0) met de geschatte molecuulmassa (60). De moleculaire massa is in wezen tweemaal de formulemassa (60/29 = 2.1), dus de eenvoudigste formule moet worden vermenigvuldigd met 2 om de moleculaire formule te krijgen:
moleculaire formule van butaan = 2 x C2H5 = C4H10
Antwoord
De moleculaire formule voor butaan is C4H10.