Definitie en voorbeelden van empirische formules

De empirische formule van een verbinding wordt gedefinieerd als de formule die de verhouding van elementen weergeeft die in de verbinding aanwezig zijn, maar niet het werkelijke aantal atomen in de molecule. De verhoudingen worden aangegeven met subscripts naast de elementensymbolen.

Ook gekend als: De empirische formule staat ook bekend als de eenvoudigste formule omdat de subscripts de kleinste gehele getallen zijn die de verhouding van elementen aangeven.

Empirische formule voorbeelden

Glucose heeft een moleculaire formule van C₆H₁₂O₆. Het bevat 2 mol waterstof voor elke mol koolstof en zuurstof. De empirische formule voor glucose is CH₂O.

De moleculaire formule van ribose is C₅H₁₀O₅, die kan worden teruggebracht tot de empirische formule CH₂O.

Hoe empirische formule te bepalen

1. Begin met het aantal grammen van elk element, dat je meestal in een experiment aantreft of in een probleem hebt gegeven.
2. Om de berekening eenvoudiger te maken, neemt u aan dat de totale massa van een monster 100 gram is, zodat u met eenvoudige percentages kunt werken. Met andere woorden, stel de massa van elk element in op het percentage. Het totaal moet 100 procent zijn.
3. Gebruik de molaire massa die u krijgt door het atoomgewicht van de elementen uit het periodiek systeem op te tellen om de massa van elk element om te zetten in mol.
4. Deel elke molwaarde door het kleine aantal mol dat u hebt verkregen uit uw berekening.
5. Rond elk nummer af dat u naar het dichtstbijzijnde hele getal haalt. De gehele getallen zijn de molverhouding van elementen in de verbinding, wat de subscriptnummers zijn die het elementensymbool in de chemische formule volgen.

Soms is het lastig om de hele getalsverhouding te bepalen en moet je vallen en opstaan ​​gebruiken om de juiste waarde te krijgen. Voor waarden in de buurt van x.5, vermenigvuldigt u elke waarde met dezelfde factor om het kleinste gehele getal-veelvoud te verkrijgen. Als u bijvoorbeeld 1,5 krijgt voor een oplossing, vermenigvuldigt u elk getal in het probleem met 2 om van de 1,5 een 3 te maken. Als u een waarde van 1,25 krijgt, vermenigvuldigt u elke waarde met 4 om de 1,25 in 5 te veranderen.

Empirische formule gebruiken om moleculaire formule te vinden

U kunt de empirische formule gebruiken om de moleculaire formule te vinden als u de molaire massa van de verbinding kent. Bereken hiervoor de empirische formule-massa en deel vervolgens de samengestelde molaire massa door de empirische formule-massa. Dit geeft u de verhouding tussen de moleculaire en empirische formules. Vermenigvuldig alle subscripts in de empirische formule met deze verhouding om de subscripts voor de moleculaire formule te krijgen.

Empirische formule Voorbeeldberekening

Een verbinding wordt geanalyseerd en berekend om te bestaan ​​uit 13,5 g Ca, 10,8 g O en 0,675 g H. Vind de empirische formule van de verbinding.

Begin met het omzetten van de massa van elk element in mol door de atoomnummers uit het periodiek systeem op te zoeken. De atoommassa's van de elementen zijn 40,1 g / mol voor Ca, 16,0 g / mol voor O en 1,01 g / mol voor H.

13,5 g Ca x (1 mol Ca / 40,1 g Ca) = 0,337 mol Ca

10,8 g O x (1 mol O / 16,0 g O) = 0,675 mol O

0,675 g H x (1 mol H / 1,01 g H) = 0,666 mol H

Deel vervolgens elke molhoeveelheid door het kleinste aantal mol (dat is 0,337 voor calcium) en rond af op het dichtstbijzijnde gehele getal:

0,337 mol Ca / 0,337 = 1,00 mol Ca

0,675 mol O / 0,337 = 2,00 mol O

0.668 mol H / 0.337 = 1.98 mol H die afrondt op 2.00

Nu heb je de subscripts voor de atomen in de empirische formule:

CaO₂H₂

Pas ten slotte de regels voor het schrijven van formules toe om de formule correct weer te geven. Het kation van de verbinding wordt eerst geschreven, gevolgd door het anion. De empirische formule is correct geschreven als Ca (OH)₂