3 maneiras de encontrar a fórmula molecular

3 Métodos:Encontrar a fórmula empírica usando dados experimentais Encontrar a fórmula molecular Problemas adicionais de amostras

Se você precisa encontrar a fórmula molecular de um composto misteriosa em um experimento, pode fazer com base nos dados que você começa a partir desta experiência, desde que contar com algumas peças-chave da informação. Leia mais para aprender.

parte 1Encontrar a fórmula empírica usando dados experimentais

Examina os dados. Quando você examinar os dados da experiência, ver as percentagens em peso, pressão, volume e temperatura.

Exemplo: Um composto contém 75,46% de carbono, 8,43% de oxigénio e hidrogénio 16,11%, todas as percentagens em peso. 45,0 ° C (318,15 K) e a uma pressão de 0,984 atm, 14,142 g deste composto tem um volume de 1 l. O que é o composto molecular a partir desta fórmula?

Alterando a massa percentual de peso. Pense da percentagem em peso como a massa de cada elemento em uma amostra de 100 g de composto. Em vez de escrever os valores em percentagem, escrever como massa em gramas.

Exemplo: C 74,56 g, 8,43 g O, 16,11 g de H.

Converte massas molares. Você precisa converter as massas moleculares de cada elemento em moles. Para fazer isso, você deve dividir as massas moleculares por massas atómicas para cada elemento, respectivamente.

Pesquisando as massas atómicas para cada elemento na tabela periódica. Esta informação é geralmente na parte inferior da caixa de cada elemento.
exemplo:

75,46 g C * (1 mol / 12,0107 g) = 6,28 molar C
O * 8,43 g (1 mol / 15,9994 g) = 0,53 mol ó
16.11 g de H * (1 mol / 1,00794) = 15,98 H mol

Dividir as moles para a menor quantidade de moles para cada item. Para cada item separadamente, você deve dividir o seu número de moles pelo menor dos elementos presentes na quantidade composto molar. Ao fazer isso, você pode encontrar as razões molares mais simples.

Exemplo: a quantidade molar menor de oxigênio é de 0,53 mol com.

6,28 mol / mol = 53 11,83
0,53 mol / mol = 1 0,53
15,98 mol / mol = 30,15 0,53

Rodada as proporções molares. Esses números serão os subíndices da fórmula empírica, então você deve arredondar-los para o número inteiro mais próximo. Depois de encontrar estes números, você pode escrever a fórmula empírica.

Exemplo: A fórmula empírica seria C12OH30

11,83 = 12
1 = 1
30,15 = 30

parte 2Encontrar a fórmula molecular

Calcular o número de moles de gás. É possível determinar o número de moles, com base em pressão, volume e temperatura fornecida pelos dados experimentais. Pode-se calcular o número de moles utilizando a fórmula: n = PV / RT

Nesta fórmula, n é o número de moles, P é a pressão, V é o volume, T Ele é a temperatura em Kelvin, e R é a constante dos gases.
Esta fórmula é baseada no conceito conhecido como a lei dos gases ideais.
Exemplo: n = PV / RT = (0,984 atm * 1 l) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 318,15 K) = 0,0377 mol

Calcule o peso molecular do gás. Isto pode ser feito dividindo as gramas de gás que compreendem o número de moles do composto de gás.

Exemplo: 14,42 g / 0,0377 mol = 382,49 g / mol

Somar os pesos atômicos. Adicionar os pesos de todos os átomos de encontrar o peso total da fórmula empírica.

Exemplo: (12,0107 g * 12) + (15,9994 g * 1) + (1,00794 g * 30) = 144,1284 + 15,9994 30,2382 + = 190,366 g

O peso molecular dividido pelo peso da fórmula empírica. Ao fazer isso, você pode determinar quantas vezes o peso empírica é repetido dentro do componente utilizado no experimento. Isto é importante saber quantas vezes a fórmula empírica é repetida na fórmula molecular.

Exemplo: 382,49 / 190,366 = 2,009

Insira a fórmula molecular final. Multiplica os subíndices da fórmula empírica para o número de vezes que o peso empírica se encaixa no peso molecular. Isto dará a fórmula molecular final.

Exemplo: C12OH30 * 2 = C24O2H60

parte 3Problemas adicionais de amostras

Examina os dados. Localizar a fórmula molecular de um composto que contém 57,14% de azoto, 2,16% de hidrogénio, 12,52% de carbono e oxigénio 28.18. 82,5 ° C (355,65 K) e a uma pressão de 0,722 atm, de 10,91 g deste composto tem um volume de 2 l.

Converte as massas percentagens em peso. Isto dá 57,24 g N, H 2,16 g, 12,52 g e 28,18 g O. C

Converte as massas moles. Você deve multiplicar gramas de azoto, carbono, oxigênio e hidrogênio por suas massas atômicas para cada elemento por mole. Em outras palavras, você deve dividir as massas de cada elemento da experiência pelo peso atômico de cada elemento.

57.25 g de N * (1 mol / 14,00674 g) = 4,09 mol de N
2,16 g de H * (1 mol / 1,00794 g) = 2,14 mol H
12,52 g C * (1 mol / 12,0107 g) = 1,04 moles C
28,18 g de O * (1 mol / 15,9994 g) = 1,76 mol ó

Separe as moles de cada elemento por a quantidade molar menor. A quantidade molar menor neste exemplo é o carbono, que é 1,04 moles. Portanto, o número de moles de cada elemento tem de ser dividido por 1,04.

4,09 / 1,04 = 3,93
2,14 / 1,04 = 2,06
1,04 / 1,04 = 1,0
1,74 / 1,04 = 1,67

Rodada as proporções molares. Para escrever a fórmula empírica do componente, você deve arredondar as proporções molares para o número inteiro mais próximo. Gravar estes números inteiros na fórmula ao lado de seus elementos correspondentes.

3,93 = 4
2.06 2 =
1.0 = 1
1,67 = 2
A fórmula empírica resultante é N4H2CO2

Calcular o número de moles de gás. Após a lei dos gases ideais, n = PV / RT, multiplicando a pressão (0,722 atm), para o volume (2 L). Dividir este produto por o produto da constante dos gases ideais (0,08206 mol L atm-1 K-1) e a temperatura em graus Kelvin (K 355,65).

(0,722 atm * 2 L) / (0,08206 L atm mol-1 K-1 * 355,65) = 1,444 / 29,18 = 0,05 mol

Calcule o peso molecular do gás. Dividir o número de gramas de este composto no ensaio (10,91 g) pelo número de moles do mesmo composto da experiência (0,05 mol).

10,91 / 0,05 = 218,2 g / mol

Somar os pesos atômicos. Para saber o peso que corresponde à fórmula empírica deste composto em particular, você deve adicionar o peso atômico de nitrogênio quatro vezes (14.00674 + 14,00674 + 14,00674 + 14,00674), o peso atômico do hidrogênio dois vezes (1,00794 + 1,00794), o peso atômico do carbono uma vez (12,0107), eo peso atômico de oxigênio duas vezes (15,9994 + 15,9994). Isto dá um peso total de 102,05 g.

O peso molecular dividido pelo peso da fórmula empírica. Fazendo isso irá dizer-lhe como muitos átomos N4H2CO2 na amostra.

218,2 / 102,05 = 2,13
Isto significa que existem cerca de 2 átomos de carbono N4H2CO2.

Insira a fórmula molecular final. A fórmula molecular final é duas vezes tão grande quanto a fórmula empírica original, uma vez que existem 2 átomos presente. Portanto, a fórmula seria N8H4C2O4.

Coisas que você precisa

tabela periódica
calculadora
lápis
papel