Molekylformeln är viktig information för alla kemiska föreningar. Molekylformeln berättar vilka atomer som utgör en förening och antalet atomer. Du måste känna den empiriska formeln för att beräkna molekylformeln, och du måste veta att molekylformeln är en heltalsmultipel av den empiriska formeln.
Steg
Del 1 av 3: Hämta molekylära formler från empiriska formler
Steg 1. Känn till sambandet mellan de molekylära och empiriska formlerna
Empiriska formler visar förhållandet mellan atomer i en molekyl, till exempel två oxigener för varje kol. Molekylformeln anger antalet var och en av atomerna som utgör molekylen. Till exempel ett kol och två syre (koldioxid). Dessa två formler har ett jämförande förhållande (i heltal) så att den empiriska formeln blir molekylformeln när den multipliceras med förhållandet.
Steg 2. Beräkna antalet mol gas
Detta innebär att man använder den ideala gaslagen. Du kan hitta antalet mol baserat på det tryck, volym och temperatur som erhållits från experimentella data. Antalet mol kan beräknas med följande formel: n = PV/RT.
- I denna formel är antalet mol, P är tryck, V är volymen, T är temperaturen i Kelvin, och R är gaskonstanten.
- Exempel: n = PV / RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 mol
Steg 3. Beräkna gasens molekylvikt
Detta steg kan endast göras efter att ha hittat molen i de ingående gaserna med hjälp av den ideala gaslagen. Du bör också känna till massan av gasen i gram. Dela sedan gasmassan (gram) med molen gas för att få molekylvikten.
Exempel: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol
Steg 4. Lägg ihop atomvikterna för alla atomer i den empiriska formeln
Varje atom i den empiriska formeln har sin egen atomvikt. Detta värde kan hittas längst ner i atomnätet i det periodiska systemet. Lägg ihop atomvikterna för att få den empiriska formelvikten.
Exempel: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Steg 5. Hitta förhållandet mellan molekylvikten och den empiriska formelvikten
För att göra detta kan du hitta resultatet av att dividera den faktiska molekylvikten med den empiriska vikten. Genom att känna till resultatet av denna division kan du ta reda på resultatet av delningen mellan molekylformeln och den empiriska formeln. Detta nummer måste vara ett heltal. Om jämförelsen inte är ett heltal måste du runda det.
Exempel: 382, 49/190, 366 = 2 009
Steg 6. Multiplicera den empiriska formeln med förhållandet
Multiplicera det lilla antalet i den empiriska formeln med detta förhållande. Denna multiplikation ger molekylformeln. Observera att för varje förening med ett "1" -förhållande kommer den empiriska formeln och molekylformeln att vara densamma.
Exempel: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Del 2 av 3: Hitta empiriska formler
Steg 1. Hitta massan för varje bestående atom
Ibland är massan av de ingående atomerna känd eller data kommer att ges som en massprocent. Använd i så fall ett prov av en 100 g förening. Detta låter dig skriva massprocenten som den faktiska massan i gram.
Exempel: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Steg 2. Omvandla massa till mol
Du måste omvandla molekylmassan för varje element till mol. För att göra detta måste du dela molekylmassan med atommassan för varje element. Du kan hitta atommassan längst ner i elementnätet i det periodiska systemet.
-
Exempel:
- 75,46 g C * (1 mol / 12,0107 g) = 6,28 mol C
- 8,43 g O * (1 mol / 15,9999 g) = 0,53 mol O
- 16,11 g H * (1 mol / 1,00794) = 15,98 mol H
Steg 3. Dela alla molvärden med det minsta molvärdet
Du måste dela antalet mol för varje separat element med det minsta antalet mol av alla element som utgör föreningen. För att göra detta kan du hitta det minsta molförhållandet. Du kan använda det minsta molförhållandet eftersom denna beräkning ger det icke-rikliga elementet ett värde på "1" och resulterar i förhållandet mellan de andra elementen i föreningen.
-
Exempel: Det minsta antalet mol är syre med 0,53 mol.
- 6,28 mol/0,53 mol = 11,83
- 0,53 mol/0,53 mol = 1
- 15, 98 mol/0,53 mol = 30, 15
Steg 4. Avrunda molvärdet till ett helt tal
Dessa tal kommer att vara små tal i den empiriska formeln. Du bör avrunda det till närmaste heltal. Efter att ha letat upp dessa siffror kan du skriva ner den empiriska formeln.
-
Exempel: Den empiriska formeln är C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Del 3 av 3: Förstå kemiska formler
Steg 1. Förstå den empiriska formeln
Empiriska formler ger information om förhållandet mellan en atom till en annan i en molekyl. Denna formel ger inte exakt information om antalet atomer som utgör molekylen. Empiriska formler ger inte heller information om atomernas struktur och bindningar i molekyler.
Steg 2. Känn till informationen som ges av molekylformeln
Liksom empiriska formler ger molekylformler inte information om bindningar och molekylstruktur. Till skillnad från empiriska formler ger molekylformler dock detaljer om antalet atomer som utgör en molekyl. Den empiriska formeln och molekylformeln har ett jämförande förhållande (i heltal).
Steg 3. Förstå den strukturella representationen
Strukturella representationer ger mer fördjupad information än molekylformler. Förutom att visa antalet atomer som utgör en molekyl, ger strukturella representationer information om molekylens bindningar och struktur. Denna information är mycket viktig för att förstå hur molekylen kommer att reagera.
