La formula molecolare è un'informazione importante per qualsiasi composto chimico. La formula molecolare dice quali atomi compongono un composto e il numero di atomi. Devi conoscere la formula empirica per calcolare la formula molecolare e devi sapere che la formula molecolare è un multiplo intero della formula empirica.
Fare un passo
Parte 1 di 3: derivare formule molecolari da formule empiriche
Passaggio 1. Conoscere la relazione tra le formule molecolari ed empiriche
Le formule empiriche mostrano il rapporto degli atomi in una molecola, ad esempio due ossigeni per ogni carbonio. La formula molecolare dice il numero di ciascuno degli atomi che compongono la molecola. Ad esempio, un carbonio e due ossigeno (anidride carbonica). Queste due formule hanno una relazione comparativa (in numeri interi) così che la formula empirica diventerà la formula molecolare quando moltiplicata per il rapporto.
Passaggio 2. Calcola il numero di moli di gas
Ciò significa utilizzare la legge dei gas ideali. Puoi trovare il numero di moli in base alla pressione, al volume e alla temperatura ottenuti dai dati sperimentali. Il numero di moli può essere calcolato utilizzando la seguente formula: n = PV/RT.
- In questa formula, è il numero di moli, P è la pressione, V è il volume, T è la temperatura in Kelvin, e R è la costante dei gas.
- Esempio: n = PV/RT = (0,984 atm * 1 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0,0377 mol
Passaggio 3. Calcolare il peso molecolare del gas
Questo passaggio può essere eseguito solo dopo aver trovato le moli dei gas costituenti utilizzando la legge dei gas ideali. Dovresti anche conoscere la massa del gas in grammi. Quindi, dividere la massa del gas (grammi) per le moli di gas per ottenere il peso molecolare.
Esempio: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g/mol
Passaggio 4. Somma i pesi atomici di tutti gli atomi nella formula empirica
Ogni atomo nella formula empirica ha il proprio peso atomico. Questo valore può essere trovato nella parte inferiore della griglia atomica sulla tavola periodica. Somma i pesi atomici per ottenere il peso della formula empirica.
Esempio: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Passaggio 5. Trovare il rapporto tra i pesi delle formule molecolari ed empiriche
Per fare ciò, puoi trovare il risultato della divisione del peso molecolare effettivo per il peso empirico. Conoscere il risultato di questa divisione ti consente di scoprire il risultato della divisione tra la formula molecolare e la formula empirica. Questo numero deve essere un numero intero. Se il confronto non è un numero intero, devi arrotondarlo.
Esempio: 382, 49 / 190, 366 = 2.009
Passaggio 6. Moltiplicare la formula empirica per il rapporto
Moltiplica il numero piccolo nella formula empirica per questo rapporto. Questa moltiplicazione fornisce la formula molecolare. Nota che per qualsiasi composto con un rapporto "1", la formula empirica e la formula molecolare saranno le stesse.
Esempio: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Parte 2 di 3: trovare formule empiriche
Passaggio 1. Trova la massa di ciascun atomo costituente
A volte, la massa degli atomi costituenti è nota o i dati verranno forniti come percentuale di massa. In questo caso, utilizzare un campione di un composto da 100 g. Ciò consente di scrivere la percentuale di massa come massa effettiva in grammi.
Esempio: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Passaggio 2. Converti la massa in moli
Devi convertire la massa molecolare di ogni elemento in moli. Per fare ciò, devi dividere la massa molecolare per la massa atomica di ciascun elemento. Puoi trovare la massa atomica nella parte inferiore della griglia degli elementi sulla tavola periodica.
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Esempio:
- 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
Passaggio 3. Dividi tutti i valori della talpa per il valore della talpa più piccolo
Devi dividere il numero di moli per ogni elemento separato per il più piccolo numero di moli di tutti gli elementi che compongono il composto. Per fare ciò, puoi trovare il rapporto molare più piccolo. È possibile utilizzare il rapporto molare più piccolo perché questo calcolo dà all'elemento non abbondante un valore di "1" e risulta nel rapporto degli altri elementi nel composto.
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Esempio: il numero minimo di moli è ossigeno con 0,53 moli.
- 6,28 mol/0,53 mol = 11,83
- 0,53 mol/0,53 mol = 1
- 15, 98 mol/0,53 mol= 30, 15
Passaggio 4. Arrotonda il valore della mole a un numero intero
Questi numeri saranno piccoli numeri nella formula empirica. Dovresti arrotondarlo al numero intero più vicino. Dopo aver cercato questi numeri, puoi scrivere la formula empirica.
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Esempio: la formula empirica è C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Parte 3 di 3: Comprensione delle formule chimiche
Passaggio 1. Comprendi la formula empirica
Le formule empiriche forniscono informazioni sul rapporto tra un atomo e un altro in una molecola. Questa formula non fornisce informazioni precise sul numero di atomi che compongono la molecola. Anche le formule empiriche non forniscono informazioni sulla struttura e sui legami degli atomi nelle molecole.
Passaggio 2. Conoscere le informazioni fornite dalla formula molecolare
Come le formule empiriche, le formule molecolari non forniscono informazioni sui legami e sulla struttura molecolare. Tuttavia, a differenza delle formule empiriche, le formule molecolari forniscono dettagli sul numero di atomi che compongono una molecola. La formula empirica e la formula molecolare hanno una relazione comparativa (in numeri interi).
Passaggio 3. Comprendere la rappresentazione strutturale
Le rappresentazioni strutturali forniscono informazioni più approfondite rispetto alle formule molecolari. Oltre a mostrare il numero di atomi che compongono una molecola, le rappresentazioni strutturali forniscono informazioni sui legami e sulla struttura della molecola. Questa informazione è molto importante per capire come reagirà la molecola.
