Nā Nīnau Hoʻohālike a me ke Kūkākūkā: Nā Formula Molekala a me nā Formula Empirical
ʻAʻole hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ke aʻo ʻana i ke kemika mai nā manaʻo kumu e like me nā ʻano molekala a me nā ʻano empirical. He mea koʻikoʻi kēia mau manaʻo ʻelua no ka mea hāʻawi lākou i kahi ʻike holoʻokoʻa o ka haku mele ʻana o nā hui kemika. E nānā pono kēia ʻatikala i nā pilikia hoʻohālike a kūkākūkā iā lākou. Me ka hoʻomaopopo maikaʻi ʻana i kēia mau manaʻo ʻelua, manaʻolana ʻia e maʻalahi iā ʻoe ke hoʻokokoke aku i nā pilikia kemika, ʻoiai nā mea ma kēia mokuna.
Ke Hoʻomaopopo nei i nā Formula Empirical
ʻO ke ʻano hana empirical kahi ʻano hana e hōʻike ana i ka lakio maʻalahi loa ma waena o nā ʻātoma e hana ana i kahi hui. ʻAʻole hōʻike kēia ʻano hana i ka helu pololei o nā ʻātoma i loko o kahi molekala, akā ʻo ka lakio liʻiliʻi loa o kēlā mau ʻātoma. No ka laʻana, ʻo ke ʻano hana empirical no ka glucose ʻo CH₂O, ʻo ia hoʻi, aia i loko o hoʻokahi molekala o ka glucose kahi lakio o hoʻokahi ʻātoma kalapona no kēlā me kēia ʻelua mau ʻātoma hydrogen a me hoʻokahi ʻātoma oxygen.
Ke Hoʻomaopopo nei i nā Formula Molekala
I kēia manawa, hāʻawi ke ʻano molekala i ka ʻike e pili ana i ka helu maoli o nā ʻātoma o kēlā me kēia mea i loko o hoʻokahi molekala o kahi hui. No ka laʻana, ʻo ke ʻano molekala no ka glucose ʻo C₆H₁₂O₆, ʻo ia hoʻi, aia i loko o kēlā me kēia molekala glucose ʻeono mau ʻātoma kalapona, ʻumikūmālua mau ʻātoma hydrogen, a me ʻeono mau ʻātoma oxygen.
Nā ʻanuʻu e hoʻoholo ai i nā formula Empirical
1. E hoʻoholo i ka nuipa o kēlā me kēia mea: Inā hāʻawi ʻia ka pakeneka nuipa, e hoʻoholo mua i ka nuipa o kēlā me kēia mea i loko o 100 grams o ka hui.
2. Ke Hoʻololi ʻana i ka Mass i Moles: E hoʻololi i ka mass o kahi element i moles ma ka puʻunaue ʻana i ka mass e ka molar mass o kēlā me kēia element.
3. Ke hoʻoholo nei i ka lakio Mole: E hoʻoholo i ka lakio mole o nā mea i loaʻa. ʻO ke ʻano hana, ʻo ia ka puʻunaue ʻana i ka helu o nā mole o kēlā me kēia mea e ka helu liʻiliʻi loa o nā mole i loaʻa.
4. Ke Hoʻopōʻai ʻana i ka Hoʻohālikelike: Inā pono, e hoʻopōʻai i ka lakio mole i ka helu holoʻokoʻa kokoke loa.
5. Ke kākau ʻana i nā ʻano hana hoʻohālikelike: E hoʻohui i kēia mau hoʻohālikelike e kākau i nā ʻano hana hoʻohālikelike.
Nā ʻanuʻu e hoʻoholo ai i ke ʻano molekala
No ka hoʻoholo ʻana i ke ʻano molekala, pono mākou i ka nuipa molar o ka hui a me kona ʻano empirical. Eia nā ʻanuʻu maʻamau:
1. E hoʻoholo i ke ʻano hana Empirical: E hoʻokō mua i nā ʻanuʻu e hoʻoholo ai i ke ʻano hana empirical.
2. Ke helu ʻana i ka Molar Mass o ke Empirical Formula: E hoʻohui i nā molar mass o kēlā me kēia element i loko o ke empirical formula e kiʻi i ka molar mass o ke empirical formula.
3. Ke hoʻoholo nei i ka nui o ka Mole o kahi hui: Hāʻawi pinepine ʻia i nā nīnau a i ʻole nā hoʻokolohua.
4. Ke hoʻoholo nei i ka N Factor: E puʻunaue i ka nui mole o ka hui e ka nui molar o ke ʻano empirical e loaʻa ai ka factor (n).
5. Ke hoʻoholo nei i ke ʻano molekala: E hoʻonui i ka factor (n) e nā subscripts āpau i loko o ke ʻano empirical e loaʻa ai ke ʻano molekala.
Nā Nīnau Laʻana a me ke Kūkākūkā
Nīnau 1: Ke hoʻoholo nei i ke ʻano hana Empirical
Eia ka nuipa o kahi hui: 40% kalapona (C), 6,7% hydrogen (H), a me 53,3% oxygen (O). E hoʻoholo i ke ʻano hana empirical o kēia hui.
Pane:
1. Hoʻololi i ka Mass i Moles:
– Kalapona:
\[
\frac{40 \text{ g}}{12 \text{ g/mol}} = 3,33 \text{ mol}
\]
– ʻO ka hydrogen:
\[
\frac{6,7 \text{ g}}{1 \text{ g/mol}} = 6,7 \text{ mol}
\]
– ʻOkikene:
\[
\frac{53,3 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 3,33 \text{ mol}
\]
2. Ke hoʻoholo nei i ka Mole Ratio:
– C: 3,33 mol / 3,33 = 1
– H: 6,7 mol / 3,33 = 2
– O: 3,33 mol / 3,33 = 1
3. Ke kākau ʻana i nā ʻano hana hoʻohālikelike:
– ʻO ka lakio mole o C:H:O he 1:2:1, no laila ʻo ke ʻano empirical ʻo CH₂O.
Nīnau 2: Ke hoʻoholo nei i ke ʻano molekala
Inā ʻike ʻia ka nuipa molar o kahi hui me ke ʻano empirical CH₂O he 180 grams/mol, e hoʻoholo i kona ʻano molekala.
Pane:
1. Ka nuipa molar o ke ʻano empirical CH₂O:
– Ka nuipa molar C = 12 g/mol
– Ka nuipa molar H = (2 x 1) g/mol = 2 g/mol
– Ka nuipa molar o O = 16 g/mol
No laila, ʻo ka nuipa molar o CH₂O = 12 + 2 + 16 = 30 g/mol
2. E hoʻoholo i ka n kumu:
\[
\frac{nuipa \text{ molar}}{nuipa \text{ molar empirical}} = \frac{180 \text{ g/mol}}{30 \text{ g/mol}} = 6
\]
3. Ke hoʻoholo nei i ke ʻano molekala:
– ʻO 6 ka kumu n, no laila ʻo ke ʻano molekala he 6 x (CH₂O) = C₆H₁₂O₆.
Nā laʻana o nā nīnau e pono ai nā helu paʻakikī
Nīnau 3: Ke hoʻoholo nei i ka Formula Empirical mai ka ʻIkepili Pakeneka
Aia kahi hui organik i 75.0% kalapona, 20.0% hydrogen, a me 5.0% naikokene. E hoʻoholo i ke ʻano empirical o ka hui.
Pane:
1. Hoʻololi i ka Mass i Moles:
– Kalapona:
\[
\frac{75.0 \text{ g}}{12.0 \text{ g/mol}} = 6.25 \text{ mol}
\]
– ʻO ka hydrogen:
\[
\frac{20.0 \text{ g}}{1.0 \text{ g/mol}} = 20.0 \text{ mol}
\]
– Naikokene:
\[
\frac{5.0 \text{ g}}{14.0 \text{ g/mol}} = 0.357 \text{ mol}
\]
2. Ke hoʻoholo nei i ka Mole Ratio:
– C: 6.25 mol / 0.357 = 17.5 ≈ 18
– H: 20.0 mol / 0.357 = 56 ≈ 56
– N: 0.357 mol / 0.357 = 1
3. Ke kākau ʻana i nā ʻano hana hoʻohālikelike:
– ʻO ka lakio mole C:H:N ≈ 18:56:1, ʻo ke ʻano haʻilula ʻikepili ʻo C₁₈H₅₆N.
Ka hopena
He mea koʻikoʻi ka hoʻomaopopo ʻana i nā manaʻo o nā ʻano molekala a me nā ʻano empirical i ka kemika. Ma ka hahai ʻana i nā ʻanuʻu i hōʻike ʻia a me ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i nā laʻana i hāʻawi ʻia, e manaʻolana ʻoe e ʻoi aku kou akamai i ka hoʻoholo ʻana i nā ʻano empirical a me nā ʻano molekala o nā hui. E hoʻomaʻamaʻa mau e hoʻoikaika hou i kou ʻike i kēia mea.
