определим молекулярную формулу углеводорода, в котором содержится (85,71)
%
углерода и (14,29)
%
водорода. Известно, что относительная плотность этого углеводорода по воздуху составляет (0,966).
Первый вариант решения
1. В веществе содержатся только атомы углерода и водорода, значит, его формулу можно записать так —
CxHy
. Индексы в формуле показывают отношение количеств атомов:
x:y=n(C):n(H).
По массовым долям определяем, что в (100) г углеводорода содержится (85,71) г углерода и (14,29) г водорода.
Найдём количества этих элементов:
x=m(C)Ar(C)=85,71 г12 г/моль=7,1425 моль;
y=m(H)Ar(H)=14,29г1г/моль=14,29моль;
x:y=7,1425:14,29=7,14257,1425:14,297,1425=1:2.
Значит, простейшая формула углеводорода —
CH2
.
2. Определим относительную молекулярную массу вещества и сравним её с массой
CH2
:
Mr(CxHy)=Dвозд.(CxHy)⋅Mr(возд.)=0,966⋅29=28,014≈28.
Mr(CxHy)Mr(CH2)=2814=2.
Следовательно, молекулярная формула вещества
(CH2)2=C2H4.
Второй вариант решения
1. Определим относительную молекулярную массу углеводорода:
Mr(CxHy)=Dвозд.(CxHy)⋅Mr(возд.)=0,966⋅29=28,014≈28.
2. Найдём число атомов углерода и водорода в молекуле:
x=Mr(C)⋅w(C)Ar(C)⋅100%=28⋅85,71%12⋅100%=2;
y=Mr(CxHy)⋅w(H)Ar(H)⋅100%=28⋅14,29%1⋅100%=4.
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Молекулярная формула содержит важную информацию о соответствующем химическом соединении. По ней можно определить, из каких атомов состоит данное соединение, и сколько атомов каждого элемента содержится в нем. Для нахождения молекулярной формулы необходимо знать эмпирическую формулу. Чтобы получить из эмпирической формулы молекулярную, следует умножить экспериментальные значения на целочисленный множитель.
-
1
Необходимо понимать связь между молекулярной и эмпирической формулами. Эмпирическая формула показывает количественное соотношение атомов в молекуле: например, два атома кислорода на каждый атом углерода. Молекулярная формула указывает на то, сколько атомов каждого вида входит в состав молекулы: к примеру, один атом углерода и два атома кислорода (диоксид углерода, или углекислый газ). Эти две формулы однозначно соотносятся друг с другом, и если умножить эмпирическую формулу на их целочисленное отношение, то получится молекулярная формула.[1]
-
2
Вычислите количество молей газа. Используйте для этого уравнение состояния идеального газа. С его помощью можно найти количество молей вещества, если известны давление, объем и температура, которые определяются экспериментальным путем. Количество молей находится по следующей формуле: n = PV/RT.[2]
- В данной формуле n — количество молей, P — давление, V — объем, T — температура в Кельвинах, и R — универсальная газовая постоянная.
- Например: n = PV/RT = (0,984 атм * 1 л) / (0,08206 л атм моль-1 K-1 * 318,15 K) = 0,0377 моль
-
3
Определите молекулярный вес газа. Это можно сделать лишь после того, как с помощью уравнения состояния идеального газа вы найдете количество молей газа. Необходимо также знать массу газа. Для того, чтобы найти молекулярный вес газа, следует поделить его массу в граммах на количество молей.
- Например: 14,42 г / 0.0377 моль = 382,49 г/моль
-
4
Сложите атомные веса всех атомов, которые входят в эмпирическую формулу. Каждый атом в эмпирической формуле имеет свой атомный вес. Этот вес можно найти в периодической таблице Менделеева под символом соответствующего элемента. Сложите атомные веса входящих в эмпирическую формулу элементов.[3]
- Например: (12,0107 г * 12) + (15,9994 г * 1) + (1,00794 г * 30) = 144,1284 + 15,9994 + 30,2382 = 190,366 г
-
5
Найдите соотношение между весами в молекулярной и эмпирической формулах. Таким образом вы определите, сколько раз эмпирический вес повторяется в реальной молекуле. Это позволит вам найти число повторений эмпирической формулы в молекулярной. Найденная величина должна представлять собой целое число. Если получится дробное число, необходимо округлить его до целого.
- Например: 382,49 / 190,366 = 2,009
-
6
Умножьте эмпирическую формулу на найденное соотношение. Умножьте подстрочные индексы в эмпирической формуле на полученное соотношение. В результате вы найдете молекулярную формулу. Если соотношение равно “1”, то молекулярная формула совпадает с эмпирической.
- Например: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Реклама
-
1
Найдите массу каждого атома. Иногда массы атомов даются в условии. В некоторых задачах указываются массовые проценты. В последнем случае предположите, что полная масса вещества составляет 100 граммов — это позволит вам записать массовые проценты в виде обычной массы в граммах.[4]
- Например: 75,46 г C, 8,43 г O, 16,11 г H
-
2
Переведите массу в моли. Следует перевести молекулярную массу каждого элемента в количество молей. Для этого необходимо поделить молекулярную массу каждого элемента на его атомную массу. Атомные массы можно найти в периодической таблице Менделеева под символами соответствующих элементов.[5]
- Например:
- 75,46 г C * (1 моль / 12,0107 г) = 6,28 моль C
- 8,43 г O * (1 моль / 15,9994 г) = 0,53 моль O
- 16,11 г H * (1 моль / 1,00794) = 15,98 моль H
- Например:
-
3
Поделите все молярные значения на наименьшее количество молей. Необходимо найти элемент с минимальным количеством молей и поделить на эту величину количество молей каждого элемента, входящего в данное соединение. Таким образом вы найдете простейшие мольные соотношения. В результате для самого малочисленного элемента у вас получится “1”, а для остальных элементов числа больше единицы.[6]
- Например: меньше всего в соединении кислорода, его количество составляет 0,53 моль.
- 6,28 моль/0,53 моль = 11,83
- 0,53 моль/0,53 моль = 1
- 15,98 моль/0,53 моль= 30,15
- Например: меньше всего в соединении кислорода, его количество составляет 0,53 моль.
-
4
Округлите количество молей до целых чисел. Молярные количества войдут в эмпирическую формулу в виде подстрочных индексов. Необходимо округлить их до ближайших целых чисел. После нахождения этих чисел можно записать эмпирическую формулу.[7]
- Например: эмпирическая формула имеет вид C12OH30:
- 11,83 = 12
- 1 = 1
- 30,15 = 30
Реклама
- Например: эмпирическая формула имеет вид C12OH30:
-
1
Ознакомьтесь с понятием эмпирической формулы. Эмпирическая формула содержит информацию о соотношении количества атомов в молекуле. Она не показывает, сколько именно атомов входит в состав данной молекулы. Кроме того, эмпирическая формула не позволяет судить о структуре молекулы и связях между входящими в нее атомами.[8]
-
2
Узнайте о том, какая информация содержится в молекулярной формуле. Как и эмпирическая формула, молекулярная формула не позволяет судить о структуре молекулы и связях между атомами. Однако в отличие от эмпирической формулы, молекулярная формула показывает, сколько атомов того или иного элемента входит в состав молекулы. Между эмпирической и молекулярной формулами существует целочисленное соотношение.[9]
-
3
Ознакомьтесь с понятием структурной формулы. Структурная формула содержит больше информации, чем молекулярная формула. Помимо количества атомов каждого вида, структурная формула содержит информацию о связях между атомами и структуре молекулы. Эта информация очень важна для понимания того, как молекула будет реагировать с другими веществами.[10]
Реклама
Советы
- Внимательно прочитайте условие задачи и начальные данные.
Реклама
Предупреждения
- Не путайте эмпирические и молекулярные формулы.
Реклама
Что вам понадобится
- Периодическая таблица Менделеева
- Калькулятор
- Карандаш
- Лист бумаги
Похожие статьи
Об этой статье
Эту страницу просматривали 22 369 раз.
Была ли эта статья полезной?
Download Article
Download Article
The molecular formula is an important piece of information for any chemical compound. The molecular formula tells you which atoms are present in the compound, and how many of each are present. You will need to know the empirical formula to calculate the molecular formula, and you will need to know that the difference between these two formulas is a whole number multiplier.
-
1
Know the relationship between molecular and empirical formulae. The empirical formula provides the simplest, most reduced ratio of elements within a molecule, for example, two oxygens for every carbon. The molecular formula tells you how many of each of those atoms is present in the molecule. For example, one carbon and two oxygens (carbon dioxide). The two formulae are related by a whole number ratio such that if the empirical formula is multiplied by the ratio, it will yield the molecular formula.[1]
-
2
Calculate the number of moles of gas. This means utilizing the ideal gas law. You can determine the number of moles based on the pressure, volume, and temperature provided by the experimental data. The number of moles can be calculated using the following formula: n = PV/RT.[2]
- In this formula, n is the number of moles, P is the pressure, V is the volume, T is the temperature in Kelvin, and R is the gas constant.
- Example: n = PV/RT = (0.984 atm * 1 L) / (0.08206 L atm mol-1 K-1 * 318.15 K) = 0.0377 mol
Advertisement
-
3
Calculate the molecular weight of the gas. This can only be done after finding the moles of gas present using the ideal gas law. You will also need to know how many grams of gas were present. Then divide the grams of gas by the moles of gas present to yield molecular weight.
- Example: 14.42 g / 0.0377 mol = 382.49 g/mol
-
4
Add together the atomic weight of all atoms in the empirical formula. Each atom in the empirical formula has its own atomic weight. This value can be found at the bottom of the atom’s square on the periodic table. Add these weights together to get the weight of the empirical formula.[3]
- For example, carbon has an atomic weight of 12.0107, hydrogen has an atomic weight of 1.00794, and oxygen has an atomic weight of 15.9994. It’s okay to look up the atomic weight if you don’t know it.
- Example: (12.0107 g * 12) + (15.9994 g * 1) + (1.00794 g * 30) = 144.1284 + 15.9994 + 30.2382 = 190.366 g
-
5
Find the ratio between the molecular and empirical formula weights. In doing this, you can determine how many times the empirical weight is repeated within the actual molecule. Knowing how many times the empirical weight is repeated will let you find the number of times that the empirical formula repeats itself in the molecular formula. This should be a whole number. If the ratio is not a whole number, you will have to round it.
- Example: 382.49 / 190.366 = 2.009
-
6
Multiply the empirical formula by the ratio. Multiply the subscripts of the empirical formula by the ratio. This will yield the molecular formula. Note that for any compound with a ratio of “1,” the empirical formula and molecular formula will be the same.
- Example: C12OH30 * 2 = C24O2H60
Advertisement
-
1
Find the mass of each atom present. Sometimes the mass of each atom will be given. Other times, it will be given as a percent mass. If this is the case, assume a 100 g sample of the compound. This will allow you to write the percent mass as an actual mass in grams.[4]
- Example: 75.46 g C, 8.43 g O, 16.11 g H
-
2
Convert the masses to moles. You need to convert the molecular masses of each element to moles. In order to do this, you need to divide the molecular masses by the atomic masses of each respective element. You can find the atomic mass in the bottom of that element’s square on the periodic table.[5]
- Example:
- 75.46 g C * (1 mol / 12.0107 g) = 6.28 mol C
- 8.43 g O * (1 mol / 15.9994 g) = 0.53 mol O
- 16.11 g H * (1 mol / 1.00794) = 15.98 mol H
- Example:
-
3
Divide all molar values by the smallest molar value. You need to divide the number of moles for each separate element by the smallest molar amount from all the elements present in the compound. In doing so, you can find the simplest mole ratios. This works, because it gives sets the least abundant element to “1” and provides the respective ratios of other elements in the compound.[6]
- Example: Smallest molar amount is oxygen with 0.53 mol.
- 6.28 mol/0.53 mol = 11.83
- 0.53 mol/0.53 mol = 1
- 15.98 mol/0.53 mol= 30.15
- Example: Smallest molar amount is oxygen with 0.53 mol.
-
4
Round your molar values to whole numbers. These numbers will become the subscripts in the empirical formula. You should round them to the nearest whole number. After finding these numbers, you can write the empirical formula.[7]
- Example: The empirical formula would be C12OH30
- 11.83 = 12
- 1 = 1
- 30.15 = 30
- Example: The empirical formula would be C12OH30
Advertisement
-
1
Understand an empirical formula. An empirical formula gives you information about the molar ratios of one atom to another in a molecule. This does not provide any information about exactly how many atoms are present in the molecule. The empirical formula also fails to provide information about the structure and bonding of atoms in a molecule.[8]
-
2
Know what a molecular formula tells you. Like the empirical formula, the molecular formula fails to provide information about the bonding and structure of a molecule. Unlike the empirical formula, the molecular formula gives you details about how many of each atom is present in the molecule. The empirical formula and molecular formula are related by a whole number ratio.[9]
-
3
Understand structural representations. Structural representations give even more information than molecular formulas. In addition to showing how many of each atom is present in a molecule, structural representations give you information about the bonding and structure of the molecule. This information is crucial to understanding the way the molecule will react.[10]
- There are several different types of structural representations, which show you different things about the compound. For example, it might show the compound’s connectivity or its molecular shape, such as by drawing dashed lines to indicate their bonds.
Advertisement
Add New Question
-
Question
How do I find molecular formulas?
Meredith Juncker is a PhD candidate in Biochemistry and Molecular Biology at Louisiana State University Health Sciences Center. Her studies are focused on proteins and neurodegenerative diseases.
Scientific Researcher
Expert Answer
Support wikiHow by
unlocking this expert answer.You can follow the steps above. Start by finding the empirical formula. You should then calculate the empirical formula weight. Then, divide the molecular formula weight by the empirical formula weight. This answer gives you the number you’ll need to multiply the subscripts in the empirical formula to get the molecular formula. You can double check that you got the right answer by calculating the molecular molar mass of the molecular formula you calculated.
-
Question
A compound contains 3.2g of Cu, 0.6g of C and 2.4 O2. How do I find its empirical formula?
You would first need to convert each of the gram measurements to moles. Accomplish this by dividing each by its respective atomic mass on the periodic table. Then divide each measurement by the lowest mole amount. You can continue doing this until you get whole number subscripts.
-
Question
If the molar mass is 99 g/mol, what is the molecular formula?
We do not have enough information. It could be multiple elements in different ratios.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
-
Read the problem (or data) carefully.
-
Keep in mind that the lowest number of atoms in a molecule for some elements might not be 1. For example, a ratio could be 1.333, which as a fraction is 4/3. To get rid of your fraction, you can multiply by the denominator, in this case 3.
Advertisement
-
Do not confuse the empirical formula with the molecular formula or vice versa.
Advertisement
Things You’ll Need
- Periodic table of elements
- Calculator
- Pencil
- Paper
References
About This Article
Article SummaryX
To find a molecular formula, start by calculating the number of moles and the molecular weight of the gas using their respective formulas. Then, add together the atomic weight of each of the atoms in the formula, which you can find using the periodic table. Next, divide the molecular weight by the empirical formula weights to come up with a ratio. Finally, multiply the entire empirical formula by this ratio to yield the molecular formula. For tips from our Science reviewer on how to remember the differences between a molecular formula and an empirical formula, read on!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 170,930 times.
Did this article help you?
Содержание
- Ключевые области покрыты
- Что такое молекулярная формула
- Как найти молекулярную формулу
- Почему важно знать молекулярную формулу?
Молекулярная формула представляет собой способ выражения атомов и их количества, присутствующих в соединении. Молекулярная формула соединения представлена элементарными символами и их соотношениями. Таким образом, очень важно знать, как найти молекулярную формулу соединения, чтобы узнать элементы, присутствующие в соединении, и их количества.
Ключевые слова: атомная масса, углерод, эмпирическая формула, водород, молярная масса, молекулярная формула, кислород
Ключевые области покрыты
1. Что такое молекулярная формула
– Определение и объяснение
2. Как найти молекулярную формулу
– Использование эмпирической формулы
3. Почему важно знать молекулярную формулу
– Применение Молекулярной формулы
Что такое молекулярная формула
Молекулярная формула – это химическая формула соединения, которая дает информацию о типах и количестве атомов, из которых состоит соединение. Но это не дает информации о структурном расположении этих атомов. Он также не дает информацию о типах и количестве связей, присутствующих между этими атомами.
Как найти молекулярную формулу
Молекулярная формула соединения может быть найдена с использованием эмпирической формулы. Эмпирическая формула – это химическая формула, которая дает соотношение между атомами, присутствующими в соединении. Это не дает точное число каждого присутствующего атома.
Прежде чем найти молекулярную формулу, следует выяснить эмпирическую формулу по массовым процентам каждого атома, присутствующего в соединении. Давайте рассмотрим следующий пример.
Наше соединение состоит из 36% углерода (C), 58% кислорода (O), а остальное – водород (H). Молярная масса соединения дана как 60 г / моль.
- Сначала предположим, что у нас есть 100 г соединения.
- Процент присутствующего H составляет = 100 – (36 + 58) = 6%
- Следовательно, количество присутствующего С составляет 36 г.
Н настоящее 6 г
O подарок составляет 58 г
- Тогда мы можем найти родинки каждого атома, разделив массу от их молярной массы.
С = 36 г / 12 гмоль-1 = 3 моль
H = 6 г / 1 гмоль-1 = 6 моль
O = 58 г / 16 гмоль-1 = 3,625 моль
- Разделите число родинок в каждом атоме на наименьшее число среди них.
С = 3/3
H = 6/3
O = 3,625 / 3
- Удалите десятичные дроби и получите целые числа.
C = 1
H = 2
O = 1,208 (округлить до 1)
- Рассмотрим вышеуказанные значения как отношения между атомами.
- Тогда эмпирическую формулу можно получить по этим соотношениям.
Эмпирическая формула CH2О.
- Молярная масса была дана как 60 г / моль. Затем мы должны выяснить, сколько CH2Там присутствуют единицы. Для этого сначала вычислите молярную массу эмпирической формулы, а затем разделите заданное значение молярной массы от рассчитанного значения.
Молярная масса СН2O = (1 x 12) + (2 x 1) + (1 x 16)
= 12 + 2 + 16
= 30
Поэтому число СН2Единицами O, присутствующими в соединении, являются
= 60/30
= 2
Следовательно, соединение должно быть (СН2О) х 2
= C2ЧАС4О2
Рисунок 01: предложение для C2ЧАС4О2 молекула
Почему важно знать молекулярную формулу?
Молекулярная формула дает информацию о типах атомов, присутствующих в соединении, и их соотношениях. Знание молекулярной формулы полезно при классификации соединений. А также он представляет собой молярную массу соединения. Самый простой способ найти молярную массу – это сложить атомные массы каждого атома в соединении. Следовательно, молекулярная формула является ключом для определения молярной массы.
Заключение
Способ нахождения молекулярной формулы соединения объясняется в этой статье. Чтобы найти молекулярную формулу, массовые проценты каждого атома в этом соединении должны быть известны.
Изображение предоставлено:
1. «Essigsäure – Уксусная кислота» от NEUROtiker – собственная работа, Public Domain) через
Как определить молекулярную формулу
Вывод молекулярной формулы того или иного вещества чрезвычайно важен для химической практики, поскольку он позволяет на основе экспериментальных данных определить формулу вещества (простейшую и молекулярную). На основании данных качественного и количественного анализов химик находит сначала соотношение атомов в молекуле (или другой структурной единице вещества), то есть его простейшую (или по-другому – эмпирическую) формулу.
Инструкция
Чтобы понять, как выводить молекулярную формулу, необходимо рассмотреть пример. Анализ показал, что вещество является углеводородом CxHy, в котором массовые доли углерода и водорода соответственно равны 0,8 и 0,2 (80% и 20%). Чтобы определить соотношение атомов элементов, достаточно определить их количество вещества (число молей).
Зная, что молярная масса углерода равна 12 г/моль, а молярная масса водорода – 1 г/моль, количество вещества определяется следующим образом:
Для углерода: 0,8/12 = 0,0666 моль.
Для водорода: 0,2/1 = 0,2 моль.
То есть получается, что соотношение количества атомов углерода к количеству атомов водорода в этом веществе должно равняться 1/3. Простейшая формула, удовлетворяющая этому условию, – СН3.
Такому соотношению соответствует также бесчисленное количество формул: C2H6, C3H9, C4H12 и т.д. Однако необходима только одна формула, которая является молекулярной для данного вещества, т.е. отражает истинное количество атомов в его молекуле. Как же ее определить? Для этого, кроме количественного состава вещества, необходимо знать его молекулярную массу. Для определения этой величины часто используется значение относительной плотности газа D. Так, для вышеприведенного случая DH2=15. Тогда M(CxHy)=15 M(H2)=15х2 г/моль=30 г/моль.
Поскольку M(CH3)=15, то для соответствия с истинной молекулярной массой необходимо удвоить индексы в формуле. Следовательно, молекулярная формула вещества: C2H6. Это вещество – газ этан.
Определение формулы вещества зависит от точности математических вычислений. При нахождении количества вещества элемента следует учитывать хотя бы два знака после запятой и аккуратно производить округление чисел. Например, 0,887 можно в расчетах принять за 0,89. Но никак не за единицу.
Видео по теме
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
