Wenn Sie Hausaufgaben haben, um die empirische Formel einer Verbindung zu finden, aber nicht wissen, wie Sie anfangen sollen, fürchten Sie sich nicht! Das wikiHow hier wird dir helfen! Betrachten Sie zunächst die Grundkenntnisse, die Sie zum Auffinden empirischer Formeln benötigen, und gehen Sie dann zu den Beispielproblemen in Abschnitt 2 über.
Schritt
Methode 1 von 2: Die Grundlagen verstehen
Schritt 1. Kennen Sie empirische Formeln
In der Chemie ist eine empirische Formel die einfachste Art, eine Verbindung auszudrücken – es ist im Grunde eine Liste der Elemente, aus denen eine Verbindung besteht, geordnet nach Prozent. Sie müssen verstehen, dass diese einfache Formel nicht die "Anordnung" der Atome in der Verbindung beschreibt, diese Formel gibt nur die konstituierenden Elemente an. Zum Beispiel:
Eine Verbindung, die aus 40,92 % Kohlenstoff, 4,58 % Wasserstoff und 54,5% Sauerstoff besteht, hat die empirische Formel C3h4Ö3 (Wir werden in Teil 2 ein Beispiel behandeln, wie man diese empirische Formel findet).
Schritt 2. Verstehen Sie den Begriff „Massenprozent“
Massenprozent bedeutet die prozentuale Summe jedes einzelnen Atoms in einer Verbindung. Um die empirische Formel einer Verbindung zu finden, müssen wir den Massenprozentsatz der Verbindung kennen. Sucht man nach einer empirischen Formel für eine Hausaufgabenaufgabe, bekommt man höchstwahrscheinlich Auskunft über den Massenprozentsatz.
In einem Chemielabor wird zur Ermittlung des Massenprozentsatzes eine Verbindung durch mehrere physikalische Tests getestet und anschließend quantitativ analysiert. Wenn Sie sich nicht in einem Labor befinden, müssen Sie diesen Test nicht wirklich durchführen
Schritt 3. Seien Sie vorsichtig beim Umgang mit Grammatomen
Ein Grammatom ist die spezifische Menge eines Elements, dessen Gewicht in Gramm seiner Atommasse entspricht. Um das Grammatom zu finden, lautet die Gleichung: Der Prozentsatz eines Elements in einer Verbindung (%) geteilt durch die Atommasse dieses Elements.
Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben eine Verbindung, die aus 40,92 % Kohlenstoff besteht. Die Atommasse von Kohlenstoff beträgt 12, also lautet unsere Gleichung 40,92/12 = 3,41
Schritt 4. Wissen Sie, wie Sie das Atomverhältnis finden
Wenn Sie ein zusammengesetztes Problem lösen, müssen Sie mehr als ein Gramm Atome zählen. Sobald Sie alle Gramm Atome in Ihrer Verbindung haben, achten Sie darauf. Um das Atomverhältnis zu finden, müssen Sie das kleinste Atomgramm wählen. Sie müssen dann alle Ihre Atomgramme durch das kleinste Atomgramm dividieren. Zum Beispiel:
- Nehmen wir an, wir arbeiten an einer Verbindung mit drei Gramm Atomen, nämlich: 1, 5; 2; und 2. :
- 1.5 / 1.5 = 1. 2 / 1.5 = 1. 33. 2, 5 / 1.5 = 1.66 Das Atomverhältnis ist also 1: 1, 33: 1, 66.
Schritt 5. Verstehen Sie, wie Sie Zahlen mit atomarem Verhältnis in ganze Zahlen umwandeln
Wenn Sie empirische Formeln schreiben, müssen Sie ganze Zahlen verwenden. Das bedeutet, dass Sie keine Zahlen wie 1.33 verwenden können. Wenn Sie Ihr atomares Verhältnis gefunden haben, müssen Sie eine Bruchzahl (z. B. 1,33) in eine ganze Zahl (z. B. 3) umwandeln. Dazu müssen Sie eine Zahl finden, die mit jeder Zahl in Ihrem Atomverhältnis multipliziert werden kann, um eine ganze Zahl zu erhalten. Zum Beispiel:
- Versuchen Sie 2. Multiplizieren Sie die Zahl in Ihrem Atomverhältnis (1, 1, 33 und 1, 66) mit 2. Sie erhalten 2, 2, 66 und 3, 32. Diese Zahlen sind keine ganzen Zahlen, daher können Sie nicht verwenden ein Multiplikator von 2.
- Versuchen Sie 3. Sie erhalten 3, 4 und 5, wenn Sie 1, 1, 33 und 1, 66 mit 3 multiplizieren. Somit ist das atomare Verhältnis der ganzen Zahlen 3: 4: 5.
Schritt 6. Verstehen Sie, dass diese ganzen Zahlen für empirische Formeln verwendet werden
Die gerade gelösten ganzzahligen Verhältnisse können in empirischen Formeln verwendet werden. Die drei ganzen Zahlen sind die Zahlen am Fuß jedes Buchstabens, die die verschiedenen Elemente in einer Verbindung darstellen. Die empirische Formel für die Verbindung, die wir herstellen, lautet beispielsweise:
x3Ja4Z5
Methode 2 von 2: Finden empirischer Formeln
Schritt 1. Bestimmen Sie den Massenprozentsatz Ihrer Verbindung
Wenn Sie versuchen, eine empirische Formel für ein Hausaufgabenproblem zu finden, erhalten Sie höchstwahrscheinlich Massenprozentdaten – Sie müssen nur wissen, wo Sie sie finden. Als Beispiel:
- Nehmen wir an, das Probenproblem fordert Sie auf, sich eine Vitamin-C-Probe anzusehen. Es sagt Kohlenstoff 40,92 %, Wasserstoff 4,58 % und Sauerstoff 54,5% – das sind Massenprozent.
- 40, 92% von Vitamin C besteht aus Kohlenstoff, während der Rest zu 4,58 % aus Wasserstoff und 54,5 % aus Sauerstoff besteht.
Schritt 2. Finden Sie die Anzahl der Gramm Atome in der Verbindung
Wie in Abschnitt 1 erläutert, lautet die Gleichung zum Ermitteln der Grammzahl der Atome: Der Prozentsatz des Elements in der Verbindung (%) geteilt durch die Atommasse des Elements.
In unserem Beispiel beträgt die Atommasse von Kohlenstoff 12, Wasserstoff 1 und Sauerstoff 16.
- Anzahl Gramm Kohlenstoffatome = 40,92/12 = 3,41
- Anzahl Gramm Wasserstoffatome = 4,58 /1 = 4,58
- Anzahl Gramm Sauerstoffatome = 54,50/16 = 3,41
Schritt 3. Finden Sie das Atomverhältnis heraus
Finden Sie das Atomgramm, das das kleinste der Grammatome ist, die wir gerade gezählt haben. In unserem Beispiel ist es zum Beispiel 3,41 (Kohlenstoff oder Sauerstoff – beide haben den gleichen Wert). Sie müssen dann alle Atomgramme durch diese Zahl teilen. Schreiben Sie das Verhältnis wie folgt: Kohlenstoffwert: Wasserstoffwert: Sauerstoffwert.
- Kohlenstoff: 3.41/3,41=1
- Wasserstoff: 4,58/3,41 = 1,34
- Sauerstoff: 3, 41/3, 41 = 1
- Das Atomverhältnis ist 1: 1, 34: 1.
Schritt 4. Wandeln Sie das Atomverhältnis in eine ganze Zahl um
Wenn Ihr Atomverhältnis eine ganze Zahl ist, können Sie diesen Schritt überspringen. Aber in unserem Beispiel müssen wir 1, 34 in eine ganze Zahl umwandeln. Die kleinste ganze Zahl, die mit einer Zahl im atomaren Verhältnis multipliziert werden kann, um eine ganze Zahl zu erhalten, ist 3.
- 1 x 3 = 3 (diese Methode funktioniert, weil 3 eine ganze Zahl ist).
- 1, 34 x 3 = 4 (4 ist auch eine ganze Zahl).
- 1 x 3 = 3 (wiederum ist 3 eine ganze Zahl).
- Das ganzzahlige Verhältnis in unserem Beispiel ist also Kohlenstoff (C): Wasserstoff (H): Sauerstoff (O) = 3: 4: 3
Schritt 5. Schreiben Sie die empirische Formel auf
Dazu müssen Sie nur den Buchstaben jedes Elements in der Verbindung schreiben, in diesem Fall C für Kohlenstoff, H für Wasserstoff und O für Sauerstoff, mit den Verhältniswerten in ganzen Zahlen in den Beinen. Die empirische Formel in unserem Beispiel lautet:
C3h4Ö3
Tipps
- Die Summenformel beschreibt die Anzahl der in einer Verbindung vorhandenen Elemente, während die empirische Formel das kleinste Verhältnis zwischen den konstituierenden Atomen beschreibt.
- Wenn Sie im Labor nach der prozentualen Zusammensetzung suchen, würden Sie einen Spektrometertest an einer Probe der Verbindung verwenden.
