Як визначити молекулярну формулу

Як визначити молекулярну формулу

Висновок молекулярної формули тієї чи іншої речовини надзвичайно важливий для хімічної практики, оскільки він дозволяє на основі експериментальних даних визначити формулу речовини (найпростішу і молекулярну). На підставі даних якісного і кількісного аналізів хімік знаходить спочатку співвідношення атомів у молекулі (або інший структурній одиниці речовини), тобто його найпростішу (або по-іншому — емпіричну) формулу.

Інструкція

  1. Щоб зрозуміти, як виводити молекулярну формулу, необхідно розглянути приклад. Аналіз показав, що речовина є вуглеводнем CxHy, в якому масові частки вуглецю і водню відповідно рівні 0,8 і 0,2 (80% і 20%). Щоб визначити співвідношення атомів елементів, досить визначити їх кількість речовини (число молей).
  2. Знаючи, що молярна маса вуглецю дорівнює 12 г / моль, а молярна маса водню — 1 г / моль, кількість речовини визначається наступним чином:

    Для вуглецю: 0,8 / 12 = 0,0666 моль.

    Для водню: 0,2 / 1 = 0,2 моль.
  3. Тобто виходить, що співвідношення кількості атомів вуглецю до кількості атомів водню в цій речовині має дорівнювати 1 / 3. Найпростіша формула, яка задовольняє цій умові, — СН3.
  4. Такому співвідношенню відповідає також незліченна кількість формул: C2H6, C3H9, C4H12 і т.д. Однак необхідна тільки одна формула, яка є молекулярної для даної речовини, тобто відображає істинну кількість атомів в його молекулі. Як же її визначити? Для цього, крім кількісного складу речовини, необхідно знати його молекулярну масу. Для визначення цієї величини часто використовується значення відносної щільності газу D. Так, для вищенаведеного випадку DH2 = 15. Тоді M (CxHy) = 15 M (H2) = 15х2 г / моль = 30 г / моль.
  5. Оскільки M (CH3) = 15, то для відповідності з істинною молекулярної масою необхідно подвоїти індекси в формулі. Отже, молекулярна формула речовини: C2H6. Ця речовина — газ етан.
  6. Визначення формули речовини залежить від точності математичних обчислень. При знаходженні кількості речовини елемента слід враховувати хоча б два знаки після коми і акуратно проводити округлення чисел. Наприклад, 0,887 можна в розрахунках прийняти за 0,89. Але ніяк не за одиницю.