Молекулярная формула соединения перечисляет все элементы и количество атомов каждого элемента, которые фактически составляют соединение. Самая простая формула аналогична, когда все элементы перечислены, но числа соответствуют соотношениям между элементами. Этот рабочий пример задачи демонстрирует, как использовать простейшую формулу соединения и его молекулярную массу, чтобы найти молекулярную формулу.
Молекулярная формула из задачи простейшей формулы
Простейшая формула витамина C – C 3 H 4 O 3 . Экспериментальные данные показывают, что молекулярная масса витамина С составляет около 180. Какова молекулярная формула витамина С?
Решение
Сначала вычислите сумму атомные массы для C 3 H 4 O 3 . Найдите атомные массы для элементов из Периодической таблицы. Атомные массы оказываются равными:
H = 1.01
C = 12.01
O = 16.00
Подставляя эти числа, мы получаем сумму атомных масс для C 3 H 4 O 3 равно:
3 (12.0) + 4 (1.0) + 3 (16,0) = 88,0
Это означает, что формула массы витамина С составляет 88,0. Сравните формулу массы (88,0) с приблизительной молекулярной массой (180). Молекулярная масса в два раза превышает массу формулы (180/88 = 2,0), поэтому простейшую формулу нужно умножить на 2, чтобы получить молекулярную формулу:
молекулярная формула витамин C = 2 x C 3 H 4 O 3 = C 6 H 8 O 6
Ответ
C 6 H 8 O 6
Советы по устранению рабочих проблем
Приблизительная молекулярная масса обычно достаточно для определения формулы массы, но расчеты, как правило, не работают «даже», как в этом примере. Вы ищете ближайшее целое число, которое нужно умножить на массу формулы, чтобы получить молекулярную массу.
Если вы видите, что соотношение между массой формулы и молекулярной массой равно 2,5, вы можете рассматривать соотношение 2 или 3, но более вероятно, что вам потребуется умножить массу по формуле на 5. Чтобы получить правильный ответ, часто приходится прибегать к методам проб и ошибок. Хорошая идея – проверить свой ответ, выполнив математические вычисления (иногда более чем одним способом), чтобы увидеть, какое значение является ближайшим.
Если вы используете экспериментальный данных, в расчете молекулярной массы будет некоторая ошибка. Обычно соединения, назначаемые в лабораторных условиях, имеют отношения 2 или 3, а не большие числа, такие как 5, 6, 8 или 10 (хотя эти значения также возможны, особенно в лаборатории колледжа или в реальных условиях).
Стоит отметить, что в то время как химические задачи решаются с использованием молекулярных и простейших формул, реальные соединения не всегда подчиняются правилам. Атомы могут разделять электроны, так что соотношение 1,5 (например). Однако при выполнении домашних заданий по химии используйте целые числа!
Определение молекулярной формулы по простейшей формуле
Проблема с формулой
Самая простая формула бутана – это C2H5, а его молекулярная масса составляет около 60. Какова молекулярная формула бутана?
Решение
Сначала вычислите сумму атомных масс для C2H5. Найдите атомные массы для элементов из Периодической таблицы. Атомные массы оказываются равными:
H = 1.01
C = 12.01
Подставляя эти числа, сумма атомных масс для C2H5 составляет:
2 (12,0) + 5 (1,0) = 29,0
Это означает, что формула массы бутана составляет 29,0. Сравните формулу массы (29,0) с приблизительной молекулярной массой (60). Молекулярная масса, по существу, в два раза превышает формульную массу (60/29 = 2,1), поэтому простейшая формула должна быть умножена на 2, чтобы получить молекулярную формулу:
молекулярная формула бутана = 2 x C2H5 = C4H10
Ответ
Молекулярная формула бутана – C4H10.