WZÓR CZĄSTECZKOWY: JAK GO ZDOBYĆ, PRZYKŁADY I ĆWICZENIA - CHEMIA - 2025

Wzór cząsteczkowy jest reprezentacją cząsteczki związku, w której atomy wszystkich pierwiastków obecnych w związku oraz ich liczba są oznaczone symbolami chemicznymi. Każdemu atomowi towarzyszy indeks dolny.

Wzór cząsteczkowy ma ograniczenie polegające na tym, że nie wskazuje wiązań różnych atomów cząsteczki ani ich relacji przestrzennych; tak jak robi to wzór strukturalny. W niektórych przypadkach nie jest to specyficzne, na przykład: C ₆ H ₁₂ O ₆ to wzór cząsteczkowy glukozy, galaktozy i fruktozy.

Nieskończone związki izomeryczne można otrzymać z tego samego wzoru cząsteczkowego. Odpowiada to zmiennemu związkowi organicznemu o dużej masie cząsteczkowej. Źródło: Gabriel Bolívar.

Istnieje zestaw reguł dotyczących ułożenia atomów we wzorze cząsteczkowym. W przypadku soli jonowych, na przykład chlorku sodu, najpierw umieszcza się symbol kationu (Na ⁺ ), a następnie symbol anionu (Cl ^- ). Dlatego wzór cząsteczkowy chlorku sodu to NaCl.

Wzór cząsteczkowy związków organicznych zapisuje się umieszczając najpierw symbol węgla (C), następnie symbol wodoru (H), a następnie pozostałe atomy. Na przykład wzór cząsteczkowy kwasu octowego to C ₂ H ₄ O ₂ .

Jak uzyskać wzór cząsteczkowy

Uzyskanie wzoru cząsteczkowego związku opiera się na wcześniejszym ustaleniu jego minimum lub wzoru empirycznego. Z tego powodu początkowe kroki w celu uzyskania obu formuł są wspólne.

Pierwszy krok

Zwykle masę pierwiastków związku chemicznego wyraża się w postaci procentowej. Następnie należy wykonać proste obliczenia, aby przekształcić procenty masowe różnych pierwiastków na ich masy wyrażone w gramach.

Drugi krok

Znając masę w gramach każdego z pierwiastków i ich masę atomową, względną liczbę każdego atomu lub liczbę moli każdego atomu można otrzymać, dzieląc masę każdego z różnych pierwiastków przez ich masę atomową.

Trzeci krok

Podzielić względne liczby wszystkich atomów przez względną liczbę o najmniejszej wartości. Wartości minimalnej proporcji muszą być liczbami całkowitymi. W przypadku, gdy wartość proporcji zawiera miejsce po przecinku, należy dokonać korekty, aby ta część dziesiętna zniknęła.

Korekta polega na pomnożeniu wszystkich wartości proporcji przez liczbę, która zwraca wszystkie wartości do liczb całkowitych. Na przykład, jeśli wartość minimalnej proporcji wynosi 1,25, wszystkie wartości należy pomnożyć przez cztery (4). Ponieważ 1,25 pomnożone przez 4 daje 5, liczbę całkowitą.

Czwarty krok

Wszystkie symbole chemiczne pierwiastków związku zostaną umieszczone wraz z odpowiednim indeksem dolnym; czyli wartość minimalnej proporcji elementu.

Piąty krok

Minimalny wzór związku można przekształcić w jego wzór cząsteczkowy, uzyskując stosunek masy cząsteczkowej związku do masy jego minimalnego wzoru (n). Ta zależność jest taka sama, jak między wzorem cząsteczkowym a wzorem minimum.

n = masa cząsteczkowa związku / waga minimalnego wzoru

Aby otrzymać wzór cząsteczkowy, pomnóż minimalny wzór przez n. Oznacza to, że każdy z indeksów dolnych wzoru minimum musi zostać pomnożony przez n.

n = masa cząsteczkowa / minimalna masa preparatu

= Wzór cząsteczkowy / Wzór minimalny

Formuła molekularna = nminimalna formuła

Przykłady wzorów cząsteczkowych

Poniżej wymieniono niektóre typowe wzory cząsteczkowe:

-Tlenek żelaza (FeO)

-Wodorotlenek sodu (NaOH)

-Tlenek potasu (K ₂ O)

-Tlenek nadchlorowy (Cl ₂ O ₇ )

-Wodorotlenek żelaza

-Chlorek wapnia (CaCl ₂ )

-Kwas solny (HCl)

-Siarczan sodu (N ₂ SO ₄ )

-Kwas siarkowy (H ₂ SO ₄ )

-Kwas perbromowy (HBrO ₄ )

-Chlorek glinu (AlCl ₃ )

-Metan (CH ₄ )

-Propan (C ₃ H ₈ )

-Etan (C ₂ H ₆ )

-Alkohol etylowy (C ₂ H ₆ O)

-Kwas octowy (C ₂ H ₄ O ₂ )

-Benzen (C ₆ H ₆ )

-Glukoza (C ₆ H ₁₂ O ₆ )

Rozwiązane ćwiczenia

- Ćwiczenie 1

Benzoesan metylu ma następujące procenty masowe:

C: 70,57%,

W: 5,93%

Lub: 23,49%

I o masie cząsteczkowej 136,1 g / mol. Określ wzór cząsteczkowy.

Pierwszy krok

Pierwszym krokiem jest wyrażenie procentów masowych pierwiastków w ich masach w gramach, wiedząc, że procenty masowe są w stosunku do masy cząsteczkowej.

Z 136,1 gramów odpowiadających molowi związku 70,57% stanowi tylko węgiel. I tak dalej z pozostałymi elementami:

Masa węgla = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Masa wodoru = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Masa tlenu = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Drugi krok

Opracowując wzór cząsteczkowy, należy określić względną liczbę atomów (NRA). Aby to zrobić, masy pierwiastków są podzielone przez ich masy atomowe:

NRA (C) = 96 g / 12 g

= 8

NRA (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Trzeci krok

Musimy wtedy obliczyć minimalne proporcje elementów (PME). Aby to zrobić, wszystkie wartości NRA są podzielone przez najniższą wartość NRA:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Czwarty krok

Napisz minimalny wzór dla benzoesanu metylu, biorąc pod uwagę fakt, że indeksy poszczególnych pierwiastków to ich obliczone minimalne proporcje:

C ₄ H ₄ O

Piąty krok

Na koniec należy ustalić wzór cząsteczkowy benzoesanu metylu. Dlatego obliczamy n:

n = masa cząsteczkowa / minimalna masa preparatu

Waga minimalnej formuły to 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Formuła molekularna = 2 formuła minimalna

= 2 C ₄ H ₄ O

Wzór cząsteczkowy benzoesanu metylu = C ₈ H ₈ O ₂

- Ćwiczenie 2

Procenty pierwiastków tworzących benzen są następujące:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Masa cząsteczkowa benzenu wynosi 78 g / mol. Określ jego wzór cząsteczkowy.

Pierwszy krok

Zamień procenty masowe pierwiastków na ich masy w gramach:

Masa węgla = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Masa wodoru = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Drugi krok

Obliczanie względnej liczby atomów (NRA). Aby to zrobić, masy pierwiastków są podzielone przez ich masy atomowe:

NRA (C) = 72 g / 12 g

= 6

NRA (H) = 6 g / 1 g

= 6

Trzeci krok

Obliczanie wartości minimalnej proporcji pierwiastków (PME). Oblicza się to, dzieląc wartości NRA wszystkich pozycji przez najmniejszą wartość NRA:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Czwarty krok

Napisz minimalny wzór dla benzenu, biorąc pod uwagę, że indeksami dolnymi pierwiastków są wartości obliczonej minimalnej proporcji.

Minimalny skład benzenu: CH

Piąty krok

Ustalenie wzoru cząsteczkowego poprzez obliczenie zależności między masą cząsteczkową a masą minimalnego wzoru:

n = masa cząsteczkowa / masa formuły minimalnej

= 78 g / 13 g

n = 6

Formuła molekularna = nminimalna formuła

= 6CH

= C ₆ H ₆

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8th ed.). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2020). Wzór chemiczny. Odzyskane z: en.wikipedia.org
3. Bezgraniczna nauka. (sf). Formuły molekularne. Odzyskany z: course.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (29 września 2019). Oblicz wzory empiryczne i molekularne. Odzyskany z: thinkco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Jak używać wzorów empirycznych do znajdowania wzorów molekularnych. Odzyskany z: dummies.com