Empirický vzorec - Empirical formula

v chemie, empirický vzorec a chemická sloučenina je nejjednodušší pozitivní celé číslo poměr z atomy přítomný ve sloučenině.^[1] Jednoduchým příkladem tohoto konceptu je empirický vzorec oxid uhelnatý, nebo SO, by jednoduše bylo SO, jak je empirický vzorec oxid siřičitý, S.₂Ó₂. Tedy oxid sírový a oxid siřičitý, obě sloučeniny z síra a kyslík, mají stejný empirický vzorec. Nicméně, jejich molekulární vzorce, které vyjadřují počet atomů v každé molekule chemické sloučeniny, nejsou stejné.

Empirický vzorec nezmiňuje uspořádání ani počet atomů. Pro mnohé je to standardní iontové sloučeniny, jako chlorid vápenatý (CaCl₂), a pro makromolekuly, jako oxid křemičitý (SiO₂).

The molekulární vzorec na druhé straně ukazuje počet jednotlivých typů atomů v molekule. The strukturní vzorec ukazuje uspořádání molekuly. Je také možné, aby různé typy sloučenin měly stejné empirické vzorce.

Vzorky jsou analyzovány konkrétně elementární analýza testy k určení, z jakého procenta konkrétního prvku je složen vzorek.

Příklady

• Glukóza (C₆H₁₂Ó₆), ribóza (C₅H₁₀Ó₅), octová kyselina (C₂H₄Ó₂), a formaldehyd (CH₂O) všechny mají různé molekulární vzorce, ale stejný empirický vzorec: CH₂O. Toto je skutečný molekulární vzorec pro formaldehyd, ale kyselina octová má dvojnásobný počet atomů, ribóza má pětinásobek atomů a glukóza šestinásobek atomů.
• Chemická sloučenina n-hexan má strukturní vzorec CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃, což ukazuje, že má 6 uhlík atomy uspořádané v řetězci a 14 vodík atomy. Hexanův molekulární vzorec je C.₆H₁₄a jeho empirický vzorec je C₃H₇ukazující poměr C: H 3: 7.

Příklad výpočtu

Chemická analýza vzorku methylacetát poskytuje následující elementární data: 48,64% uhlík (C), 8,16% vodík (H) a 43,20% kyslík (Ó). Pro účely stanovení empirických vzorců předpokládejme, že máme 100 gramů sloučeniny. V takovém případě se procenta budou rovnat hmotnosti každého prvku v gramech.

Krok 1: Změňte každý procento k vyjádření hmotnosti každého prvku v gramech. To znamená, že 48,64% C se stane 48,64 g C, 8,16% H se stane 8,16 g H a 43,20% O se stane 43,20 g O.

Krok 2: Převeďte množství každého prvku v gramech na jeho množství v molech

${ displaystyle left ({ frac {48,64 { mbox {g C}}} {1}} right) left ({ frac {1 { mbox {mol}}} {12.01 { mbox {g C}}}} vpravo) = 4,049 { text {mol}}}$

${ displaystyle left ({ frac {8,16 { mbox {g H}}} {1}} vpravo) left ({ frac {1 { mbox {mol}}} {1,007 { mbox {g H}}}} vpravo) = 8,095 { text {mol}}}$

${ displaystyle left ({ frac {43,20 { mbox {g O}}} {1}} right) left ({ frac {1 { mbox {mol}}} {16,00 { mbox {g O}}}} vpravo) = 2,7 { text {mol}}}$

Krok 3: Vydělte každou z výsledných hodnot nejmenší z těchto hodnot (2.7)

${ displaystyle { frac {4.049 { mbox {mol}}} {2,7 { mbox {mol}}}} = 1,5}$

${ displaystyle { frac {8.095 { mbox {mol}}} {2,7 { mbox {mol}}}} = 3}$

${ displaystyle { frac {2.7 { mbox {mol}}} {2,7 { mbox {mol}}}} = 1}$

Krok 4: Je-li to nutné, vynásobte tato čísla celými čísly, abyste získali celá čísla; je-li provedena operace s jedním z čísel, musí být provedena u všech z nich.

${ displaystyle 1,5 krát 2 = 3}$

${ displaystyle 3 krát 2 = 6}$

${ displaystyle 1 krát 2 = 2}$

Empirický vzorec methylacetátu je tedy C₃H₆Ó₂. Tento vzorec je také molekulárním vzorcem methylacetátu.

Reference