Ինչպես որոշել էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերը

Ինչպես որոշել էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերը

Քիմիայում միացության բաղադրությունը հասկանալը հիմնարար քայլ է դրա հատկությունները, ռեակտիվությունը և նույնիսկ դրա պատրաստման եղանակը ճանաչելու համար: Քիմիայի դասերին հաճախ ի հայտ եկող երկու կարևոր հասկացություններն են՝ էմպիրիկ բանաձևերը և մոլեկուլային բանաձևերը: Չնայած երկուսն էլ միացության «բանաձևեր» են, դրանք ունեն տարբեր իմաստներ: Էմպիրիկ բանաձևը ցույց է տալիս բաղադրիչ ատոմների թվի ամենապարզ հարաբերակցությունը, մինչդեռ մոլեկուլային բանաձևը ցույց է տալիս մոլեկուլում ատոմների իրական քանակը: Այս հոդվածը քննարկում է, թե ինչպես համակարգված կերպով որոշել երկուսն էլ՝ հաշվարկման քայլերով և օրինակներով:

-

1. Էմպիրիկ բանաձևերի հասկացումը

Էմպիրիկ բանաձևը քիմիական բանաձև է, որը արտահայտում է միացության մեջ ատոմների ամենապարզ (ամենափոքր ամբողջ թիվը) հարաբերակցությունը: Այս բանաձևը միշտ չէ, որ նույնն է, ինչ մոլեկուլային բանաձևը:

Contoh:
– Գլյուկոզ միացությունն ունի C₆H₁₂O₆ մոլեկուլային բանաձև, բայց դրա փորձարարական բանաձևը CH₂O է (քանի որ բոլոր ինդեքսները բաժանվում են 6-ի):

Էմպիրիկ բանաձևերը շատ օգտակար են, երբ առկա տվյալները տարրերի զանգվածային տոկոսներ են կամ տարրական վերլուծության արդյունքներ, քանի որ զանգվածային տոկոսները ավելի հեշտությամբ կարելի է վերածել մոլային հարաբերակցությունների։

-

2. Մոլեկուլային բանաձևերի հասկացումը

Մոլեկուլային բանաձևը ցույց է տալիս յուրաքանչյուր տարրի ատոմների իրական քանակը միացության մոլեկուլում: Մոլեկուլային բանաձևը սովորաբար էմպիրիկ բանաձևի բազմապատիկն է:

Երկուսի միջև հարաբերությունները.
– Մոլեկուլային բանաձև = (Էմպիրիկ բանաձև) × n
– որտեղ n-ը ամբողջ թիվ է (1, 2, 3 և այլն):

Եթե ​​n = 1, ապա մոլեկուլային բանաձևը նույնն է, ինչ էմպիրիկ բանաձևը։

-

3. Պահանջվող տվյալներ

Էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևը որոշելու համար սովորաբար անհրաժեշտ է.

1. Տարրական կազմ, օրինակ՝
– յուրաքանչյուր տարրի զանգվածային տոկոսը (օրինակ՝ C = 40%, H = 6,7%, O = 53,3%)
– կամ նմուշում տարրերի զանգվածը
2. Միացության պարոն (հարաբերական մոլեկուլային զանգված) կամ մոլային զանգված (մոլեկուլային բանաձևը որոշելու համար)

Առանց Պարոնի, մենք կարող ենք որոշել միայն էմպիրիկ բանաձևը։

-

4. Էմպիրիկ բանաձևը որոշելու քայլեր

Ահա ընդհանուր քայլեր, որոնք կարող են օգտագործվել գրեթե բոլոր հարցերի համար.

Քայլ 1. Ենթադրենք, որ ընդհանուր զանգվածը 100 գրամ է (եթե տվյալները տոկոսային են):
Եթե ​​բաղադրությունը տրված է զանգվածային տոկոսով, ենթադրենք 100 գ նմուշ։ Ապա՝
– զանգվածային տոկոս = գրամ զանգված

Օրինակ՝ 40% C նշանակում է 40 գ C 100 գ միացության մեջ։

Քայլ 2. Յուրաքանչյուր տարրի զանգվածը փոխակերպեք մոլերի
Օգտագործեք բանաձևը՝
– մոլ = զանգված (գ) ÷ Ar

Ar-ը հարաբերական ատոմային զանգվածն է (օրինակ՝ C = 12, H = 1, O = 16, N = 14 և այլն):

Քայլ 3. Որոշեք ամենապարզ մոլային հարաբերակցությունը
Բոլոր մոլի արժեքները բաժանեք ամենափոքր մոլի արժեքի վրա։ Նպատակն է ստանալ ամբողջ թվին մոտ հարաբերակցություն։

Քայլ 4։ Եթե հարաբերակցությունը ամբողջ թիվ չէ, բազմապատկեք այն որոշակի գործակցով։
Երբեմն բաժանման արդյունքում ստացվում են հետևյալ թվերը.
– 1 : 1,5 : 1 → բազմապատկեք 2-ը՝ 2 : 3 : 2 դառնալու համար
– 1 : 1,33 : 1 → բազմապատկեք 3-ը՝ 3 : 4 : 3 դառնալու համար
– 1 : 1,25 : 1 → բազմապատկեք 4-ը՝ 4 : 5 : 4 դառնալու համար

Երբ այն դառնում է ամբողջ թիվ, դա էմպիրիկ բանաձևի ինդեքսն է։

-

5. Էմպիրիկ բանաձևերի որոշման օրինակ

Հարց. Միացությունը կազմված է 40% C-ից, 6,7% H-ից և 53,3% O-ից: Որոշեք դրա փորձարարական բանաձևը:

Լուծում.

1) Դիտարկենք միացության 100 գ-ը։
– C = 40 գ
– H = 6,7 գ
– O = 53,3 գ

2) Փոխակերպել մոլերի՝
– մոլ C = 40/12 = 3,33
– մոլ H = 6,7/1 = 6,7
– մոլ O = 53,3/16 = 3,33

3) Բաժանեք ամենափոքր խալի վրա (3,33):
– C: 3,33/3,33 = 1
– Հ: 6,7/3,33 ≈ 2,01 ≈ 2
– O: 3,33/3,33 = 1

Հարաբերակցությունը 1 : 2 : 1 է → էմպիրիկ բանաձևը = CH₂O է։

-

6. Ինչպես որոշել մոլեկուլային բանաձևը

Էմպիրիկ բանաձևը ստանալուց հետո, մոլեկուլային բանաձևը կարող է որոշվել, եթե միացության մոլային զանգվածը հայտնի է։

Քայլ 1. Հաշվարկել էմպիրիկ բանաձևի զանգվածը (Mr empirical)
Էմպիրիկ բանաձևի բոլոր ատոմների համար էմպիրիկ Mr = գումար (Ar × ինդեքս):

Քայլ 2։ Որոշեք n-ի արժեքը
Օգտագործել՝
– n = (իրական միացության պարոն) ÷ (էմպիրիկ միացության պարոն)

n-ի արժեքը պետք է լինի ամբողջ թիվ։

Քայլ 3. Էմպիրիկ բանաձևի բոլոր ինդեքսները բազմապատկեք n-ով
Արդյունքը մոլեկուլային բանաձև է։

-

7. Մոլեկուլային բանաձևի որոշման օրինակ

Հարց. Միացությունն ունի CH₂O էմպիրիկ բանաձև և 180 գ/մոլ մոլային զանգված։ Որոշեք դրա մոլեկուլային բանաձևը։

Լուծում.

1) Հաշվարկել էմպիրիկ Mr CH₂O-ն՝
– C = 12
– H₂ = 2 × 1 = 2
- O = 16
Ընդհանուր = 12 + 2 + 16 = 30 գ/մոլ

2) Հաշվարկեք n-ը՝
– n = 180 ÷ 30 = 6

3) Մոլեկուլային բանաձև՝
– (CH₂O) × 6 = C₆H₁₂O₆

Այսպիսով, մոլեկուլային բանաձևը C₆H₁₂O₆ է։

-

8. Խորհուրդներ տարածված սխալներից խուսափելու համար

1. Օգտագործեք ճիշտ և հետևողական Ar-ը։ Բաժանման ժամանակ փոքր սխալը կարող է փոխել հարաբերակցությունը։
2. Հարաբերակցությունը որոշելիս այն կլորացրեք տրամաբանորեն՝ 1,99 ≈ 2; 3,01 ≈ 3:
3. Եթե տեսնում եք 1,5 կամ 1,25 կոտորակ, մի՛ կլորացրեք այն անմիջապես վերև. բազմապատկեք բոլոր հարաբերակցությունները՝ ամբողջ թիվ ստանալու համար։
4. Համոզվեք, որ մոլեկուլային բանաձևի համար n-ի արժեքը ամբողջ թիվ է։ Եթե այն ամբողջ թիվ չէ, կրկնակի ստուգեք մոլի կամ պարոն հաշվարկը։
5. Հիշե՛ք. էմպիրիկ բանաձևը ամենապարզ ձևն է, մինչդեռ մոլեկուլային բանաձևը կարող է լինել «ավելի մեծ» որպես բազմապատիկ։

-

9. Քեսիմպուլան

Էմպիրիկ և մոլեկուլային բանաձևերի որոշումը քիմիայի կարևորագույն հմտություն է, քանի որ այն օգնում է բացահայտել միացությունների ինքնությունը և կազմը: Էմպիրիկ բանաձևերը ստացվում են տարրերի ամենապարզ ձևի մոլային հարաբերակցությունից, մինչդեռ մոլեկուլային բանաձևերը որոշվում են էմպիրիկ բանաձևը n գործակցով բազմապատկելով, որը ստացվում է միացության մոլային զանգվածի և էմպիրիկ բանաձևի զանգվածի հարաբերակցությունից: Հետևողական պրակտիկայի և զանգվածի ու մոլային տվյալների ուշադիր մշակման միջոցով այս երկու բանաձևերը որոշելու գործընթացը կդառնա ավելի հեշտ և արագ:

Եթե ​​ցանկանում եք, կարող եմ ավելացնել 2-3 պրակտիկ հարց՝ բացատրություններով, որպեսզի ավելի լավ հասկանաք։