ФОРМУЛА МИНИМУМА: КАК ПОЛУЧИТЬ ФОРМУЛУ МИНИМУМА, ПРИМЕРЫ И УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

Минимум или Эмпирическая формула является выражением той пропорции , в которых атомы различных элементов, составляющих химическое соединение присутствуют. Таким образом, минимальная формула - это простейшее представление химического соединения. Вот почему он «минимален».

Формула минимума не выражает количества атомов различных элементов, составляющих химическое соединение; но пропорция, в которой эти атомы объединяются, чтобы произвести химическое соединение.

Эта минимальная формула просто показывает, что соединение имеет равное количество атомов углерода и кислорода и в два раза больше атомов водорода. Источник: Габриэль Боливар.

Формула минимума также называется эмпирической формулой, поскольку она получается экспериментальным путем; то есть это связано с опытом. Экспериментальное наблюдение позволило сделать вывод, что два атома водорода соединяются с одним атомом водорода с образованием воды (H ₂ O).

Во многих случаях минимальная формула соответствует молекулярной формуле. В молекуле появляются действительные числа различных элементов, составляющих химическое соединение; так обстоит дело, например, с серной кислотой (H ₂ SO ₄ ).

Но в других случаях не бывает совпадения формулы минимума и молекулярной формулы; Так обстоит дело с бензолом: минимальная формула - CH, а его молекулярная формула - C ₆ H ₆ .

Как получить минимальную формулу?

Первый шаг

Найдите граммы каждого элемента, присутствующего в соединении. Поскольку они обычно выражаются в процентах от массы соединения, необходимо выполнить простой расчет для преобразования массовых процентов элементов по массе.

Второй шаг

Получено относительное количество атомов различных элементов, составляющих химическое соединение. Для этого масса каждого элемента, выраженная в граммах, делится на его атомную массу.

Некоторые авторы предпочитают называть относительным числом атомов число молей атомов элементов, входящих в химическое соединение.

Третий шаг

Получение минимальной доли, выраженной целыми числами, каждого из атомов, присутствующих в химическом соединении.

Чтобы найти эти значения, разделите относительные числа каждого атома, присутствующего в соединении, на минимальное относительное числовое значение, которое атом имеет в химическом соединении.

В том случае, если значение минимальной доли атома не является целым числом без десятичных знаков, все значения минимальной доли необходимо умножить на число; таким образом, чтобы можно было добиться, чтобы все значения минимальной пропорции были целыми числами.

Например, если значение минимальной доли атома химического соединения равно 2,5, все значения минимальной доли каждого из присутствующих атомов должны быть умножены на 2. Таким образом, все значения минимальной доли будут только целые числа.

Четвертый шаг

Напишите минимальную формулу соединения. Значения минимальной пропорции для атомов различных элементов будут помещены в индексы химических символов элементов для записи формулы минимума.

Примеры минимальных формул

Вода и углекислый газ

Большинство химических соединений имеют формулы, которые являются как минимальными, так и молекулярными формулами. Таким образом, формула для воды (H ₂ O) является минимальной формулой; но это тоже молекулярная формула. То же самое касается формулы для двуокиси углерода (CO ₂ ).

Основные и кислотные оксиды

Основные и кислотные оксиды - это химические соединения, которые имеют химические формулы, за некоторыми исключениями, которые являются как минимальными, так и молекулярными формулами. То же самое происходит с гидроксидами и кислотами, за исключением некоторых карбоновых кислот.

Уксусная кислота

Карбоновые кислоты, которые имеют в своем составе четное число атомов углерода, имеют отдельно минимальную формулу и молекулярную формулу. Уксусная кислота, например, имеет молекулярную формулу (C ₂ H ₄ O ₂ ); но он также имеет минимальную формулу (CH ₂ O).

Масляная кислота

Масляная кислота также имеет молекулярную формулу (C ₄ H ₈ O ₂ ) и минимальную формулу (C ₂ H ₄ O).

Этиленгликоль

Другие органические соединения имеют оба типа химических формул; таков случай этиленгликоля, который имеет молекулярную формулу (C ₂ H ₆ O ₂ ) и минимальную формулу (CH ₃ O).

Бензол

Бензол, ароматическое соединение, имеет молекулярную формулу (C ₆ H ₆ ) и минимальную формулу (CH).

глюкоза

Глюкоза имеет молекулярную формулу (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) и минимальную формулу (CH ₂ O).

Решенные упражнения

- Упражнение 1

Этиленгликоль - это соединение, используемое в качестве антифриза, его молекулярная масса 62,1 г / моль и процентный состав по массе следующим образом:

С: 38%,

H: 9,7%

О: 51,16%.

Первый шаг

Выразите массовые проценты элементов в их массах в граммах. Для этого за основу берется молекулярная масса этиленгликоля. Если это 62,1 грамма на моль, 38% из них состоит из углерода. И так далее с другими элементами:

Масса углерода = 62,1 г (38/100)

= 23,6 г

Масса водорода = 62,1 г (9,7 / 100)

= 6,024 г

Масса кислорода = 62,1 г (51,16 / 100)

= 31,77 г

Второй шаг

Рассчитайте относительное количество каждого присутствующего атома (NRA) или количество молей каждого атома. Для этого масса каждого химического элемента делится на его атомную массу.

NRA (C) = 23,6 г / 12 г

= 1,97

Его можно округлить до 2.

NRA (H) = 6,024 г / 1 г

= 6,024

Его можно округлить до 6.

NRA (O) = 31,77 г / 16 г

= 1 985

Его можно округлить до 2.

Третий шаг

Рассчитайте минимальное целочисленное соотношение элементов соединения (PMNE). Для этого разделите каждое из значений атомных относительных чисел (NRA) на наименьшее из них. В этом случае 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

Четвертый шаг

Напишите минимальную формулу для этиленгликоля:

CH ₃ O

Как видно, значения, полученные на шаге 3, представляют собой индексы элементов соединения.

- Упражнение 2.

Уксусная кислота имеет молекулярную массу 60 г / моль и следующий массовый процентный состав:

С: 40%

H: 6,67%

Или: 53,33%

Получите минимальную формулу соединения.

Первый шаг

Преобразуйте массовые проценты элементов в их массы, выраженные в граммах:

Масса углерода = 60 г (40/100)

= 24 г

Масса водорода = 60 г (6,67 / 100)

= 4 г

Масса кислорода = 60 г (53,33 / 100)

= 32 г

Второй шаг

Рассчитайте относительное количество атомов (NRA) соединения. Для этого массы элементов делятся на их атомные массы:

NRA (C) = 24 г / 12 г

= 2

NRA (H) = 4 г / 1 г

= 4

NRA (O) = 32 г / 16 г

= 2

Третий шаг

Получите минимальное целочисленное соотношение элементов соединения (PMNE). Для этого значения NRA элементов делятся на наименьшее значение NRA, которое имеет элемент:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

Четвертый шаг

Напишите минимальную формулу для уксусной кислоты:

CH ₂ O

Нижние индексы соединения представляют собой значения, полученные из PMNE.

Ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
2. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (27 августа 2019 г.). Эмпирическая формула: определение и примеры. Получено с: thinkco.com
3. Wikipedia. (2020). Эмпирическая формула. Получено с: en.wikipedia.org
4. Химия LibreTexts. (03 июля 2019 г.). Расчет эмпирических формул для соединений. Получено с: chem.libretexts.org
5. Никола Макдугал. (2020). Эмпирическая формула: определение, шаги и примеры. Учиться. Получено с: study.com