МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФОРМУЛА: КАК ПОЛУЧИТЬ, ПРИМЕРЫ И УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

Молекулярная формула является представлением молекулы соединения, в которых атомы всех элементов , присутствующие в соединении , и их количество , обозначенные их химическими символами. Каждый атом сопровождается нижним индексом.

Молекулярная формула имеет ограничение, которое не указывает ни на связи различных атомов молекулы, ни на их пространственные отношения; так же, как это делает структурная формула. В некоторых случаях он не является специфическим, например: C ₆ H ₁₂ O ₆ - это молекулярная формула глюкозы, галактозы и фруктозы.

Бесконечные изомерные соединения могут быть получены из одной и той же молекулярной формулы. Это соответствует изменчивому органическому соединению с высокой молекулярной массой. Источник: Габриэль Боливар.

Существует набор правил расположения атомов в молекулярной формуле. Для ионных солей, например хлорида натрия, сначала помещается символ катиона (Na ⁺ ) , а затем символ аниона (Cl ^- ). Вот почему молекулярная формула хлорида натрия - NaCl.

Молекулярная формула органических соединений записывается путем размещения сначала символа углерода (C), затем символа водорода (H), а затем остальных атомов. Например, молекулярная формула уксусной кислоты - C ₂ H ₄ O ₂ .

Как получить молекулярную формулу

Получение молекулярной формулы соединения основано на предварительном установлении его минимальной или эмпирической формулы. По этой причине начальные этапы получения обеих формул являются общими.

Первый шаг

Обычно массу элементов химического соединения выражают в процентах. Затем необходимо выполнить простой расчет, чтобы преобразовать массовые проценты различных элементов в их массы, выраженные в граммах.

Второй шаг

Зная массу в граммах каждого из элементов и их атомную массу, относительное число каждого атома или число молей каждого атома можно получить, разделив массу каждого из различных элементов на их атомную массу.

Третий шаг

Разделите относительное число всех атомов на относительное число с наименьшим значением. Значения минимальной доли должны быть целыми числами. В случае, если значение пропорции содержит десятичную дробь, необходимо внести поправку, чтобы эта десятичная дробь исчезла.

Коррекция состоит в умножении всех значений пропорции на число, которое возвращает все значения в целые числа. Например, если значение минимальной пропорции равно 1,25, все значения необходимо умножить на четыре (4). Поскольку 1,25, умноженное на 4, равняется 5, целому числу.

Четвертый шаг

Все химические символы элементов соединения будут помещены с соответствующими индексами; то есть значение минимальной доли элемента.

Пятый шаг

Минимальная формула соединения может быть преобразована в его молекулярную формулу, получая соотношение между молекулярной массой соединения и массой его минимальной формулы (n). Это соотношение такое же, как между молекулярной формулой и формулой минимума.

n = молекулярная масса соединения / масса минимальной формулы

Чтобы получить молекулярную формулу, умножьте формулу минимума на n. Это означает, что каждый из нижних индексов формулы минимума необходимо умножить на n.

n = молекулярный вес / минимальный вес формулы

= Молекулярная формула / Минимальная формула

Молекулярная формула = nминимальная формула

Примеры молекулярных формул

Некоторые общие молекулярные формулы перечислены ниже:

-Закись железа (FeO)

-Гидроксид натрия (NaOH)

-Оксид калия (K ₂ O)

-Оксид хлорной кислоты (Cl ₂ O ₇ )

-Гидроксид железа

-Хлорид кальция (CaCl ₂ )

-Хлороводородная кислота (HCl)

-Сульфат натрия (N ₂ SO ₄ )

-Серная кислота (H ₂ SO ₄ )

-Бромовая кислота (HBrO ₄ )

-Хлорид алюминия (AlCl ₃ )

-Метан (CH ₄ )

-Пропан (C ₃ H ₈ )

-Этан (C ₂ H ₆ )

-Этиловый спирт (C ₂ H ₆ O)

-Уксусная кислота (C ₂ H ₄ O ₂ )

-Бензол (C ₆ H ₆ )

-Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆ )

Решенные упражнения

- Упражнение 1

Метилбензоат имеет следующие массовые проценты:

С: 70,57%,

H: 5,93%

Или: 23,49%

И молекулярная масса 136,1 г / моль. Определите молекулярную формулу.

Первый шаг

Первый шаг - выразить массовые проценты элементов в их массах в граммах, зная, что массовые проценты относятся к молекулярной массе.

Из 136,1 грамма, соответствующих молям соединения, 70,57% представляет собой только углерод. И так далее с остальными элементами:

Масса углерода = 136,1 г (70,57 / 100)

= 96,05 г

Масса водорода = 136,1 г (5,93 / 100)

= 8,06 г

Масса кислорода = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 г

Второй шаг

При составлении молекулярной формулы необходимо определить относительное количество атомов (NRA). Для этого массы элементов делятся на их атомные массы:

NRA (C) = 96 г / 12 г

= 8

NRA (H) = 8 г / 1 г

= 8 г

NRA (O) = 32 г / 16 г

= 2

Третий шаг

Затем мы должны рассчитать минимальные пропорции элементов (PME). Для этого все значения NRA делятся на наименьшее значение NRA:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Четвертый шаг

Напишите минимальную формулу для метилбензоата, исходя из того факта, что нижние индексы элементов являются их рассчитанными минимальными пропорциями:

С ₄ Н ₄ О

Пятый шаг

Наконец, необходимо установить молекулярную формулу метилбензоата. Поэтому мы вычисляем n:

n = молекулярный вес / минимальный вес формулы

Вес минимальной формулы 68 г / моль:

= 136,1 г / 68 г

п ≈ 2

Молекулярная формула = 2 минимальная формула

= 2 C ₄ H ₄ O

Молекулярная формула метилбензоата = C ₈ H ₈ O ₂

- Упражнение 2.

Процентное содержание элементов, входящих в состав бензола, следующее:

С: 92,36%

H: 7,64%.

Молекулярная масса бензола 78 г / моль. Определите его молекулярную формулу.

Первый шаг

Преобразуйте массовые проценты элементов в их массы в граммах:

Масса углерода = 78 г (92,36 / 100)

= 72,04 г

Масса водорода = 78 г (7,64 / 100)

= 5,96 г

Второй шаг

Расчет относительного числа атомов (NRA). Для этого массы элементов делятся на их атомные массы:

NRA (C) = 72 г / 12 г

= 6

NRA (H) = 6 г / 1 г

= 6

Третий шаг

Расчет значений минимальной доли элементов (PME). Он рассчитывается путем деления значений NRA всех элементов на наименьшее значение NRA:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Четвертый шаг

Напишите формулу минимума для бензола, учитывая, что нижние индексы элементов - это значения рассчитанной минимальной доли.

Минимальная формула бензола: CH

Пятый шаг

Установление молекулярной формулы путем расчета отношения между молекулярной массой и массой по формуле минимума:

n = Молекулярный вес / Вес минимальной формулы

= 78 г / 13 г

п = 6

Молекулярная формула = nминимальная формула

= 6 каналов

= C ₆ H ₆

Ссылки

1. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
2. Wikipedia. (2020). Химическая формула. Получено с: en.wikipedia.org
3. Безграничное обучение. (SF). Молекулярные формулы. Получено с: course.lumenlearning.com
4. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (29 сентября 2019 г.). Рассчитайте эмпирические и молекулярные формулы. Получено с: thinkco.com
5. Питер Дж. Микулеки, Крис Хрен. (2020). Как использовать эмпирические формулы для поиска молекулярных формул. Получено с: dummies.com