De molecuulformule is belangrijke informatie voor elke chemische verbinding. De molecuulformule vertelt uit welke atomen een verbinding bestaat en het aantal atomen. Je moet de empirische formule kennen om de molecuulformule te berekenen, en je moet weten dat de molecuulformule een geheel veelvoud is van de empirische formule.
Stap
Deel 1 van 3: Moleculaire formules afleiden uit empirische formules
Stap 1. Ken de relatie tussen de moleculaire en empirische formules
Empirische formules tonen de verhouding van atomen in een molecuul, bijvoorbeeld twee zuurstofatomen voor elke koolstof. De molecuulformule vertelt het aantal van elk van de atomen waaruit het molecuul bestaat. Bijvoorbeeld één koolstof en twee zuurstof (kooldioxide). Deze twee formules hebben een vergelijkende relatie (in hele getallen), zodat de empirische formule de molecuulformule wordt wanneer vermenigvuldigd met de verhouding.
Stap 2. Bereken het aantal mol gas
Dit betekent het gebruik van de ideale gaswet. U kunt het aantal mol vinden op basis van de druk, het volume en de temperatuur die is verkregen uit de experimentele gegevens. Het aantal mol kan worden berekend met de volgende formule: n = PV/RT.
- In deze formule is het aantal mol, P is druk, V is het volume, t is de temperatuur in Kelvin, en R is de gasconstante.
- Voorbeeld: n = PV/RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 mol
Stap 3. Bereken het molecuulgewicht van het gas
Deze stap kan alleen worden gedaan na het vinden van de mol van de samenstellende gassen met behulp van de ideale gaswet. Je moet ook de massamassa van het gas in grammen weten. Deel vervolgens de massa van het gas (gram) door het aantal mol gas om het molecuulgewicht te krijgen.
Voorbeeld: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g/mol
Stap 4. Tel de atoomgewichten van alle atomen in de empirische formule bij elkaar op
Elk atoom in de empirische formule heeft zijn eigen atoomgewicht. Deze waarde is te vinden onderaan het atoomrooster op het periodiek systeem. Tel de atoomgewichten bij elkaar op om het empirische formulegewicht te krijgen.
Voorbeeld: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Stap 5. Zoek de verhouding tussen het molecuulgewicht en het empirische formulegewicht
Om dit te doen, kunt u het resultaat vinden van het delen van het werkelijke molecuulgewicht door het empirische gewicht. Als u het resultaat van deze deling kent, kunt u het resultaat van de verdeling tussen de molecuulformule en de empirische formule achterhalen. Dit getal moet een geheel getal zijn. Als de vergelijking geen geheel getal is, moet u deze afronden.
Voorbeeld: 382, 49 / 190, 366 = 2.009
Stap 6. Vermenigvuldig de empirische formule met de verhouding
Vermenigvuldig het kleine getal in de empirische formule met deze verhouding. Deze vermenigvuldiging levert de molecuulformule op. Merk op dat voor elke verbinding met een "1"-verhouding, de empirische formule en de molecuulformule hetzelfde zullen zijn.
Voorbeeld: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Deel 2 van 3: Empirische formules vinden
Stap 1. Zoek de massa van elk samenstellend atoom
Soms is de massa van de samenstellende atomen bekend of worden de gegevens gegeven als een massapercentage. Gebruik in dit geval een monster van een verbinding van 100 g. Hiermee kunt u het massapercentage schrijven als de werkelijke massa in grammen.
Voorbeeld: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Stap 2. Zet massa om in mol
Je moet de molecuulmassa van elk element omzetten in mol. Om dit te doen, moet je de molecuulmassa delen door de atomaire massa van elk element. Je vindt de atomaire massa onderaan het elementenraster op het periodiek systeem.
-
Voorbeeld:
- 75,46 g C * (1 mol / 12,0107 g) = 6,28 mol C
- 8,43 g O * (1 mol / 15,9994 g) = 0,53 mol O
- 16,11 g H * (1 mol / 1.00794) = 15,98 mol H
Stap 3. Deel alle molwaarden door de kleinste molwaarde
Je moet het aantal mol voor elk afzonderlijk element delen door het kleinste aantal mol van alle elementen waaruit de verbinding bestaat. Om dit te doen, kunt u de kleinste molverhouding vinden. U kunt de kleinste molverhouding gebruiken omdat deze berekening het niet-overvloedige element een waarde van "1" geeft en resulteert in de verhouding van de andere elementen in de verbinding.
-
Voorbeeld: Het kleinste aantal mol is zuurstof met 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
Stap 4. Rond uw molwaarde af op een geheel getal
Deze getallen zullen in de empirische formule kleine getallen zijn. U moet het afronden op het dichtstbijzijnde gehele getal. Nadat je deze getallen hebt opgezocht, kun je de empirische formule opschrijven.
-
Voorbeeld: De empirische formule is C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Deel 3 van 3: Chemische formules begrijpen
Stap 1. Begrijp de empirische formule
Empirische formules geven informatie over de verhouding van het ene atoom tot het andere in een molecuul. Deze formule geeft geen exacte informatie over het aantal atomen waaruit het molecuul bestaat. Empirische formules geven ook geen informatie over de structuur en bindingen van atomen in moleculen.
Stap 2. Ken de informatie die door de molecuulformule wordt gegeven
Net als empirische formules geven molecuulformules geen informatie over bindingen en moleculaire structuur. In tegenstelling tot empirische formules geven molecuulformules echter details over het aantal atomen waaruit een molecuul bestaat. De empirische formule en de molecuulformule hebben een vergelijkende relatie (in hele getallen).
Stap 3. Begrijp de structurele representatie
Structurele representaties bieden meer diepgaande informatie dan moleculaire formules. Naast het weergeven van het aantal atomen waaruit een molecuul bestaat, geven structurele representaties informatie over de bindingen en structuur van het molecuul. Deze informatie is erg belangrijk om te begrijpen hoe het molecuul zal reageren.
