Die Summenformel ist eine wichtige Information für jede chemische Verbindung. Die Summenformel gibt an, aus welchen Atomen eine Verbindung besteht und wie viele Atome sie haben. Sie müssen die Summenformel kennen, um die Summenformel zu berechnen, und Sie müssen wissen, dass die Summenformel ein ganzzahliges Vielfaches der Summenformel ist.
Schritt
Teil 1 von 3: Ableitung von Molekülformeln aus empirischen Formeln
Schritt 1. Kennen Sie die Beziehung zwischen den molekularen und empirischen Formeln
Empirische Formeln geben das Verhältnis der Atome in einem Molekül an, zum Beispiel zwei Sauerstoffe für jeden Kohlenstoff. Die Summenformel gibt die Anzahl der einzelnen Atome an, aus denen das Molekül besteht. Zum Beispiel ein Kohlenstoff und zwei Sauerstoff (Kohlendioxid). Diese beiden Formeln haben eine vergleichende Beziehung (in ganzen Zahlen), so dass die empirische Formel, wenn sie mit dem Verhältnis multipliziert wird, zur Summenformel wird.
Schritt 2. Berechnen Sie die Anzahl der Gasmole
Dies bedeutet die Verwendung des idealen Gasgesetzes. Sie können die Molzahl anhand des Drucks, des Volumens und der Temperatur aus den experimentellen Daten ermitteln. Die Molzahl lässt sich nach folgender Formel berechnen: n = PV/RT.
- In dieser Formel ist die Anzahl der Mol, P ist Druck, V ist das Volumen, T ist die Temperatur in Kelvin und R ist die Gaskonstante.
- Beispiel: n = PV/RT = (0.984 atm * 1 L) / (0.08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0.0377 mol
Schritt 3. Berechnen Sie das Molekulargewicht des Gases
Dieser Schritt kann nur durchgeführt werden, nachdem die Mole der konstituierenden Gase unter Verwendung des idealen Gasgesetzes gefunden wurden. Sie sollten auch die Masse des Gases in Gramm kennen. Dann dividiere die Masse des Gases (Gramm) durch die Gasmole, um das Molekulargewicht zu erhalten.
Beispiel: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g/mol
Schritt 4. Addieren Sie die Atomgewichte aller Atome in der empirischen Formel
Jedes Atom in der empirischen Formel hat sein eigenes Atomgewicht. Dieser Wert befindet sich am unteren Rand des Atomgitters im Periodensystem. Addiere die Atomgewichte, um das empirische Formelgewicht zu erhalten.
Beispiel: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
Schritt 5. Finden Sie das Verhältnis zwischen den molekularen und empirischen Formelgewichten
Dazu können Sie das Ergebnis der Division des tatsächlichen Molekulargewichts durch das empirische Gewicht ermitteln. Wenn Sie das Ergebnis dieser Division kennen, können Sie das Ergebnis der Division zwischen der Summenformel und der Summenformel herausfinden. Diese Zahl muss eine ganze Zahl sein. Wenn der Vergleich keine ganze Zahl ist, müssen Sie sie runden.
Beispiel: 382, 49 / 190, 366 = 2.009
Schritt 6. Multiplizieren Sie die empirische Formel mit dem Verhältnis
Multiplizieren Sie die kleine Zahl in der empirischen Formel mit diesem Verhältnis. Diese Multiplikation ergibt die Summenformel. Beachten Sie, dass für jede Verbindung mit einem Verhältnis von "1" die empirische Formel und die Summenformel gleich sind.
Beispiel: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Teil 2 von 3: Empirische Formeln finden
Schritt 1. Bestimmen Sie die Masse jedes einzelnen Atoms
Manchmal ist die Masse der konstituierenden Atome bekannt oder die Daten werden als Massenprozentsatz angegeben. Verwenden Sie in diesem Fall eine Probe einer 100-g-Verbindung. Auf diese Weise können Sie den Massenprozentsatz als tatsächliche Masse in Gramm schreiben.
Beispiel: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
Schritt 2. Masse in Mol umrechnen
Sie müssen die Molekülmasse jedes Elements in Mol umrechnen. Dazu müssen Sie die Molekülmasse durch die Atommasse jedes Elements teilen. Sie finden die Atommasse am unteren Rand des Elementrasters im Periodensystem.
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Beispiel:
- 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
Schritt 3. Teilen Sie alle Molwerte durch den kleinsten Molwert
Sie müssen die Molzahl für jedes einzelne Element durch die kleinste Molzahl aller Elemente dividieren, aus denen die Verbindung besteht. Um dies zu tun, können Sie das kleinste Molverhältnis finden. Sie können das kleinste Molverhältnis verwenden, da diese Berechnung dem nicht häufig vorkommenden Element den Wert „1“und dem Verhältnis der anderen Elemente in der Verbindung ergibt.
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Beispiel: Die kleinste Molzahl ist Sauerstoff mit 0,53 Mol.
- 6,28 mol/0,53 mol = 11,83
- 0,53 mol/0,53 mol = 1
- 15, 98 mol/0,53 mol= 30, 15
Schritt 4. Runden Sie Ihren Molwert auf eine ganze Zahl
Diese Zahlen werden in der empirischen Formel kleine Zahlen sein. Sie sollten auf die nächste ganze Zahl runden. Nachdem Sie diese Zahlen nachgeschlagen haben, können Sie die empirische Formel aufschreiben.
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Beispiel: Die Summenformel lautet C12OH30.
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
Teil 3 von 3: Chemische Formeln verstehen
Schritt 1. Verstehen Sie die empirische Formel
Empirische Formeln geben Auskunft über das Verhältnis eines Atoms zum anderen in einem Molekül. Diese Formel gibt keine genaue Auskunft über die Anzahl der Atome, aus denen das Molekül besteht. Auch empirische Formeln geben keine Auskunft über die Struktur und Bindungen von Atomen in Molekülen.
Schritt 2. Kennen Sie die Informationen der Summenformel
Wie empirische Formeln geben Summenformeln keine Auskunft über Bindungen und Molekülstruktur. Im Gegensatz zu empirischen Formeln liefern Molekularformeln jedoch Details über die Anzahl der Atome, aus denen ein Molekül besteht. Die Summenformel und die Summenformel stehen in einer vergleichenden Beziehung (in ganzen Zahlen).
Schritt 3. Verstehen Sie die strukturelle Darstellung
Strukturdarstellungen liefern tiefergehende Informationen als Summenformeln. Strukturdarstellungen zeigen nicht nur die Anzahl der Atome, aus denen ein Molekül besteht, sondern auch Informationen über die Bindungen und die Struktur des Moleküls. Diese Informationen sind sehr wichtig, um zu verstehen, wie das Molekül reagiert.
