Эмпирикалык жана молекулярдык формулаларды кантип аныктоо керек
Химияда кошулманын курамын түшүнүү анын касиеттерин, реактивдүүлүгүн жана ал тургай кантип даярдаларын таануудагы негизги кадам болуп саналат. Химия сабактарында көп кездешүүчү эки маанилүү түшүнүк - бул эмпирикалык формулалар жана молекулярдык формулалар. Экөө тең кошулманын "формулалары" болгону менен, алардын ар кандай маанилери бар. Эмпирикалык формула курамдык атомдордун санынын эң жөнөкөй катышын көрсөтөт, ал эми молекулярдык формула молекуладагы атомдордун чыныгы санын көрсөтөт. Бул макалада экөөнү тең системалуу түрдө кантип аныктоо керектиги, эсептөө кадамдары жана мисалдар менен толук талкууланат.
-
1. Эмпирикалык формулаларды түшүнүү
Эмпирикалык формула – бул кошулмадагы атомдордун эң жөнөкөй (эң кичине бүтүн сан) катышын билдирген химиялык формула. Бул формула дайыма эле молекулярдык формула менен бирдей боло бербейт.
Мисал:
– Глюкоза кошулмасынын молекулярдык формуласы C₆H₁₂O₆, бирок анын эмпирикалык формуласы CH₂O (анткени бардык индекстер 6га бөлүнөт).
Эмпирикалык формулалар жеткиликтүү маалыматтар элементтердин массалык пайыздары же элементтик анализдин жыйынтыктары болгондо абдан пайдалуу, анткени массалык пайыздарды моль катыштарына оңой эле келтирсе болот.
-
2. Молекулярдык формулаларды түшүнүү
Молекулярдык формула кошулманын молекуласындагы ар бир элементтин атомдорунун чыныгы санын көрсөтөт. Молекулярдык формула, адатта, эмпирикалык формуланын эсеси болуп саналат.
Экөөнүн ортосундагы мамиле:
– Молекулярдык формула = (Эмпирикалык формула) × n
– мында n бүтүн сан (1, 2, 3 ж.б.)
Эгерде n = 1 болсо, анда молекулярдык формула эмпирикалык формула менен бирдей болот.
-
3. Талап кылынган маалыматтар
Эмпирикалык формуланы жана молекулярдык формуланы аныктоо үчүн, адатта, төмөнкүлөр зарыл:
1. Элементтик курам, мисалы:
– ар бир элементтин массалык пайызы (мисалы, C = 40%, H = 6,7%, O = 53,3%)
– же үлгүдөгү элементтердин массасы
2. Кошулманын Mr (салыштырмалуу молекулярдык массасы) же молярдык массасы (молекулярдык формуланы аныктоо үчүн)
Мырсыз биз эмпирикалык формуланы гана аныктай алабыз.
-
4. Эмпирикалык формуланы аныктоо кадамдары
Бул жерде дээрлик бардык суроолорго колдонула турган жалпы кадамдар келтирилген:
1-кадам: Жалпы масса 100 грамм деп эсептеңиз (эгер маалыматтар пайыз менен берилсе)
Эгерде курам массалык пайыз менен берилсе, 100 г үлгү деп эсептейли. Анда:
– массалык пайыз = грамм масса
Мисал: 40% C 100 г кошулмада 40 г C бар экенин билдирет.
2-кадам: Ар бир элементтин массасын мольго айландырыңыз
Формуланы колдонуңуз:
– моль = масса (г) ÷ Ar
Ar - салыштырмалуу атомдук масса (мисалы, C = 12, H = 1, O = 16, N = 14 ж.б.)
3-кадам: Эң жөнөкөй моль катышын аныктаңыз
Бардык моль маанилерин эң кичине моль маанисине бөлүңүз. Максат - катышты бүтүн санга жакындатуу.
4-кадам: Эгерде катыш бүтүн сан болбосо, аны белгилүү бир көбөйтүүчүгө көбөйтүңүз.
Кээде бөлүүнүн натыйжасында төмөнкүдөй сандар чыгат:
– 1 : 1,5 : 1 → 2тү көбөйтүү менен 2 : 3 : 2 саны чыгат
– 1 : 1,33 : 1 → 3тү көбөйтүү менен 3 : 4 : 3 саны чыгат
– 1 : 1,25 : 1 → 4тү көбөйтүү менен 4 : 5 : 4 саны чыгат
Ал бүтүн санга айлангандан кийин, ал эмпирикалык формуланын индекси болот.
-
5. Эмпирикалык формулаларды аныктоонун мисалы
Суроо: Кошулма 40% С, 6,7% Н жана 53,3% Одон турат. Анын эмпирикалык формуласын аныктагыла.
Чечим:
1) 100 г кошулманы карап көрөлү:
– C = 40 г
– H = 6,7 г
– O = 53,3 г
2) Мольдорго айландыруу:
– моль С = 40/12 = 3,33
– моль H2 = 6,7/1 = 6,7
– моль О = 53,3/16 = 3,33
3) Эң кичинекей меңге бөлүңүз (3,33):
– C: 3,33/3,33 = 1
– H: 6,7/3,33 ≈ 2,01 ≈ 2
– O: 3,33/3,33 = 1
Катышы 1:2:1 → эмпирикалык формула = CH₂O.
-
6. Молекулярдык формуланы кантип аныктоо керек
Эмпирикалык формула алынгандан кийин, кошулманын молярдык массасы белгилүү болсо, молекулярдык формуланы аныктоого болот.
1-кадам: Эмпирикалык формула боюнча массаны эсептеңиз (Mr эмпирикалык)
Эмпирикалык формуладагы бардык атомдор үчүн эмпирикалык Mr = сумма (Ar × индекс).
2-кадам: n маанисин аныктаңыз
Колдонулушу:
– n = (Чыныгы кошулманын мырзасы) ÷ (Эмпирикалык кошулманын мырзасы)
nдин мааниси бүтүн сан болушу керек.
3-кадам: Эмпирикалык формуладагы бардык индекстерди nге көбөйтүңүз
Натыйжада молекулярдык формула пайда болот.
-
7. Молекулярдык формуланы аныктоонун мисалы
Суроо: Кошулманын эмпирикалык формуласы CH2O жана молярдык массасы 180 г/моль. Анын молекулярдык формуласын аныктагыла.
Чечим:
1) Эмпирикалык мырза CH2O эсептегиле:
– C = 12
– H₂ = 2 × 1 = 2
– О = 16
Жалпысы = 12 + 2 + 16 = 30 г/моль
2) nди эсептегиле:
– n = 180 ÷ 30 = 6
3) Молекулярдык формула:
– (CH₂O) × 6 = C₆H₁₂O₆
Ошентип, молекулярдык формула C₆H₁₂O₆ болуп саналат.
-
8. Көп кездешүүчү каталардан качуу боюнча кеңештер
1. Туура жана ырааттуу Ar колдонуңуз. Бөлүүдөгү кичинекей ката катышты өзгөртүшү мүмкүн.
2. Катышууну аныктоодо аны логикалык түрдө тегеректеңиз: 1,99 ≈ 2; 3,01 ≈ 3.
3. Эгер сиз 1,5 же 1,25 сыяктуу бөлчөктү көрсөңүз, аны дароо тегеректебеңиз; бүтүн сан алуу үчүн бардык катыштарды көбөйтүңүз.
4. Молекулярдык формула үчүн n мааниси бүтүн сан экенин текшериңиз. Эгерде ал бүтүн сан болбосо, эки жолу текшериңиз. моль эсептөө же мырза
5. Эсиңизде болсун: эмпирикалык формула эң жөнөкөй форма болуп саналат, ал эми молекулярдык формула эселенген сан катары "чоңураак" болушу мүмкүн.
-
9. Кесимпулан
Эмпирикалык жана молекулярдык формулаларды аныктоо химиядагы маанилүү көндүм болуп саналат, анткени ал кошулмалардын окшоштугун жана курамын аныктоого жардам берет. Эмпирикалык формулалар элементтердин моль катышынан алардын эң жөнөкөй түрүндө алынат, ал эми молекулярдык формулалар эмпирикалык формуланы кошулманын молярдык массасынын эмпирикалык формула массасына катышынан алынган n коэффициентине көбөйтүү менен аныкталат. Ырааттуу практика жана масса жана моль маалыматтарын кылдат иштетүү менен бул эки формуланы аныктоо процесси жеңилирээк жана тезирээк болот.
Кааласаңыз, түшүнүүнү бекемдөө үчүн 2-3 практикалык суроону түшүндүрмөлөрү менен кошо алам.
