Эмпирическая формула соединения определяется как формула, которая показывает соотношение элементов, присутствующих в соединении, но не фактическое количество атомов в молекуле. Отношения обозначаются нижними индексами рядом с символами элементов.
Также известно как: Эмпирическая формула также известна как простейшая формула, потому что нижние индексы – это наименьшие целые числа, указывающие соотношение элементов.
Примеры эмпирических формул
Глюкоза имеет молекулярная формула C 6 H 12 O 6 . Он содержит 2 моля водорода на каждый моль углерода и кислорода. Эмпирическая формула для глюкозы – CH 2 O.
Молекулярная формула рибозы – C 5 H 10 O 5 , который можно свести к эмпирической формуле CH 2 O.
Как определить эмпирическую формулу
- Начните с количества граммов каждого элемента, которое вы обычно находите в эксперимент или возникла проблема.
- Чтобы упростить расчет, предположим, что общая масса образца составляет 100 граммов, чтобы вы могли работать с простыми процентами. Другими словами, установите массу каждого элемента равной процентам. Итого должно быть 100 процентов.
- Используйте молярную массу, которую вы получите, сложив атомный вес элементов из периодической таблицы, чтобы преобразовать массу каждого элемента в моль.
- Разделите каждое значение молей на небольшое количество молей, полученное в результате ваших расчетов.
- Округлите каждое полученное число до ближайшего целого числа. Целые числа представляют собой молярные отношения элементов в соединении, которые представляют собой нижние индексы, следующие за символом элемента в химической формуле.
Иногда определить отношение целых чисел сложно, и вам нужно будет использовать метод проб и ошибок, чтобы получить правильное значение. Для значений, близких к x,5, вы умножите каждое значение на тот же коэффициент, чтобы получить наименьшее целое число, кратное. Например, если вы получили решение 1,5, умножьте каждое число в задаче на 2, чтобы получить 1,5 в 3. Если вы получили значение 1,25, умножьте каждое значение на 4, чтобы превратить 1,25 в 5.
Использование эмпирической формулы для поиска молекулярной формулы
Вы можете использовать эмпирическую формулу для поиска молекулярной формулы, если вам известна молярная масса соединения . Для этого вычислите массу по эмпирической формуле, а затем разделите молярную массу соединения на массу по эмпирической формуле. Это дает вам соотношение между молекулярными и эмпирическими формулами. Умножьте все индексы в эмпирической формуле на это соотношение, чтобы получить индексы для молекулярной формулы.
Пример расчета эмпирической формулы
Анализируется и рассчитывается соединение, состоящее из 13,5 г Ca, 10,8 г O и 0,675 г H. Найдите эмпирическую формулу соединения..
Начните с преобразования массы каждого элемента в моли, найдя атомные номера в периодической таблице. Атомные массы элементов составляют 40,1 г/моль для Ca, 16,0 г/моль для O и 1,01 г/моль для H.
13,5 г Ca x (1 моль Ca/40,1 г Ca) = 0,337 моль Ca
10,8 г O x (1 моль O/16,0 г O) = 0,675 моль O
0,675 г H x (1 моль H/1,01 г H) = 0,668 моль H
Затем разделите каждое количество моль на наименьшее число или моль (что составляет 0,337 для кальция) и округлите до ближайшего целого числа:
0,337 моль Ca /0,337 = 1,00 моль Ca
0,675 моль O/0,337 = 2,00 моль O
0,668 моль H/0,337 = 1,98 моль H, что округляется до 2,00
Теперь у вас есть индексы для атомов в эмпирической формуле:
CaO2H2
Наконец, примените правила написания формул, чтобы формула была представлена правильно. Катион соединения записывается первым, а затем – анион. Эмпирическая формула правильно записывается как Ca (OH) 2