Օրինակելի հարցեր և քննարկում. Մոլեկուլային բանաձևեր և էմպիրիկ բանաձևեր
Քիմիա սովորելը անբաժանելի է հիմնարար հասկացություններից, ինչպիսիք են մոլեկուլային բանաձևերը և էմպիրիկ բանաձևերը: Այս երկու հասկացությունները կարևոր են, քանի որ դրանք տալիս են քիմիական միացությունների կազմի ընդհանուր պատկերացում: Այս հոդվածը մանրամասն կուսումնասիրի օրինակելի խնդիրներ և կքննարկի դրանք: Այս երկու հասկացությունների լավ ըմբռնմամբ, հուսով ենք, որ ձեզ համար ավելի հեշտ կլինի մոտենալ քիմիայի խնդիրներին, մասնավորապես այս գլխում ներկայացվածներին:
Էմպիրիկ բանաձևերի հասկացումը
Էմպիրիկ բանաձևը բանաձև է, որը ցույց է տալիս միացությունը կազմող ատոմների միջև ամենապարզ հարաբերակցությունը: Այս բանաձևը չի նշում մոլեկուլում ատոմների ճշգրիտ քանակը, այլ միայն այդ ատոմների ամենափոքր հարաբերակցությունը: Օրինակ, գլյուկոզի էմպիրիկ բանաձևը CH₂O է, ինչը նշանակում է, որ գլյուկոզի մեկ մոլեկուլում կա մեկ ածխածնի ատոմ՝ յուրաքանչյուր երկու ջրածնի ատոմի և մեկ թթվածնի ատոմի հարաբերակցությամբ:
Մոլեկուլային բանաձևերի հասկացումը
Միևնույն ժամանակ, մոլեկուլային բանաձևը տեղեկատվություն է տրամադրում միացության մեկ մոլեկուլում յուրաքանչյուր տարրի ատոմների իրական քանակի մասին: Օրինակ, գլյուկոզի մոլեկուլային բանաձևը C₆H₁₂O₆ է, ինչը նշանակում է, որ յուրաքանչյուր գլյուկոզի մոլեկուլ պարունակում է վեց ածխածնի, տասներկու ջրածնի և վեց թթվածնի ատոմ:
Էմպիրիկ բանաձևերի որոշման քայլեր
1. Որոշեք յուրաքանչյուր տարրի զանգվածը. Եթե տրված է զանգվածային տոկոսը, նախ որոշեք յուրաքանչյուր տարրի զանգվածը միացության 100 գրամում։
2. Զանգվածը մոլերի վերածելը. Տարրի զանգվածը մոլերի վերածելու համար զանգվածը բաժանեք յուրաքանչյուր տարրի մոլային զանգվածի վրա։
3. Մոլային հարաբերակցության որոշում. Որոշեք առկա տարրերի մոլային հարաբերակցությունը: Մեթոդը կայանում է յուրաքանչյուր տարրի մոլերի քանակը բաժանելով ստացված մոլերի ամենափոքր քանակի վրա:
4. Համեմատության կլորացումը. Անհրաժեշտության դեպքում կլորացրեք մոլային հարաբերակցությունը մինչև մոտակա ամբողջ թիվը։
5. Էմպիրիկ բանաձևերի գրում. Միավորեք այս համեմատությունները՝ էմպիրիկ բանաձևեր գրելու համար։
Մոլեկուլային բանաձևը որոշելու քայլեր
Մոլեկուլային բանաձևը որոշելու համար մեզ անհրաժեշտ է միացության մոլային զանգվածը և դրա էմպիրիկ բանաձևը: Ահա ընդհանուր քայլերը.
1. Որոշեք էմպիրիկ բանաձևը. նախ կատարեք էմպիրիկ բանաձևը որոշելու քայլերը։
2. Էմպիրիկ բանաձևի մոլային զանգվածի հաշվարկը. Էմպիրիկ բանաձևի յուրաքանչյուր տարրի մոլային զանգվածները գումարեք՝ էմպիրիկ բանաձևի մոլային զանգվածը ստանալու համար։
3. Միացության մոլային զանգվածի որոշում. Սովորաբար տրվում է հարցերի կամ փորձերի ժամանակ։
4. N գործակցի որոշումը. Միացության մոլային զանգվածը բաժանեք էմպիրիկ բանաձևի մոլային զանգվածին՝ գործակիցը (n) ստանալու համար։
5. Մոլեկուլային բանաձևի որոշումը. Բազմապատկեք (n) գործակիցը էմպիրիկ բանաձևի բոլոր ստորակետերով՝ մոլեկուլային բանաձևը ստանալու համար։
Հարցերի և քննարկման նմուշներ
Հարց 1. Էմպիրիկ բանաձևի որոշում
Միացությունն ունի հետևյալ զանգվածային կազմը՝ 40% ածխածին (C), 6,7% ջրածին (H) և 53,3% թթվածին (O): Որոշեք այս միացության էմպիրիկ բանաձևը:
Ջավաբան.
1. Զանգվածը վերածել մոլերի։
– Ածխածին:
\[
\frac{40 \text{ գ}}{12 \text{ գ/մոլ}} = 3,33 \text{ մոլ}
\]
– Ջրածին։
\[
\frac{6,7 \text{ գ}}{1 \text{ գ/մոլ}} = 6,7 \text{ մոլ}
\]
– Թթվածին։
\[
\frac{53,3 \text{ գ}}{16 \text{ գ/մոլ}} = 3,33 \text{ մոլ}
\]
2. Մոլային հարաբերակցության որոշում.
– C: 3,33 մոլ / 3,33 = 1
– H: 6,7 մոլ / 3,33 = 2
– O: 3,33 մոլ / 3,33 = 1
3. Էմպիրիկ բանաձևերի գրումը.
– C:H:O մոլային հարաբերակցությունը 1:2:1 է, ուստի էմպիրիկ բանաձևը՝ CH₂O է։
Հարց 2. Մոլեկուլային բանաձևի որոշում
Եթե CH₂O էմպիրիկ բանաձևով միացության մոլային զանգվածը հայտնի է որպես 180 գրամ/մոլ, որոշեք դրա մոլեկուլային բանաձևը։
Ջավաբան.
1. CH₂O էմպիրիկ բանաձևի մոլային զանգվածը՝
– Մոլային զանգված C = 12 գ/մոլ
– Մոլային զանգված H = (2 x 1) գ/մոլ = 2 գ/մոլ
– O-ի մոլային զանգվածը = 16 գ/մոլ
Այսպիսով, CH₂O-ի մոլային զանգվածը = 12 + 2 + 16 = 30 գ/մոլ է։
2. Որոշեք n գործակիցը.
\[
\frac{զանգվածային \text{մոլային}}{զանգվածային \text{էմպիրիկ մոլային}} = \frac{180 \text{գ/մոլ}}{30 \text{գ/մոլ}} = 6
\]
3. Մոլեկուլային բանաձևի որոշում.
– n գործակիցը 6 է, հետևաբար մոլեկուլային բանաձևը՝ 6 x (CH₂O) = C₆H₁₂O₆:
Ավելի բարդ հաշվարկներ պահանջող հարցերի օրինակներ
Հարց 3. Էմպիրիկ բանաձևի որոշում տոկոսային տվյալներից
Օրգանական միացությունը բաղկացած է 75.0% ածխածնից, 20.0% ջրածնից և 5.0% ազոտից։ Որոշեք միացության փորձարարական բանաձևը։
Ջավաբան.
1. Զանգվածը վերածել մոլերի։
– Ածխածին:
\[
\frac{75.0 \text{ գ}}{12.0 \text{ գ/մոլ}} = 6.25 \text{ մոլ}
\]
– Ջրածին։
\[
\frac{20.0 \text{ գ}}{1.0 \text{ գ/մոլ}} = 20.0 \text{ մոլ}
\]
– Ազոտ։
\[
\frac{5.0 \text{ գ}}{14.0 \text{ գ/մոլ}} = 0.357 \text{ մոլ}
\]
2. Մոլային հարաբերակցության որոշում.
– C՝ 6.25 մոլ / 0.357 = 17.5 ≈ 18
– H: 20.0 մոլ / 0.357 = 56 ≈ 56
– N: 0.357 մոլ / 0.357 = 1
3. Էմպիրիկ բանաձևերի գրումը.
– C:H:N մոլային հարաբերակցությունը ≈ 18:56:1 է, էմպիրիկ բանաձևը՝ C₁₈H₅₆N։
Եզրակացություն
Մոլեկուլային և էմպիրիկ բանաձևերի հասկացությունները հասկանալը կարևոր է քիմիայում: Հետևելով նշված քայլերին և կիրառելով տրված օրինակները, դուք, հուսով ենք, ավելի հմուտ կդառնաք միացությունների էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերը որոշելու հարցում: Պարբերաբար պարապեք՝ այս նյութի վերաբերյալ ձեր ըմբռնումն ավելի խորացնելու համար:
