Berechnen Sie die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung

Dies ist ein Beispiel für ein Chemieproblem, bei dem die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung berechnet wird.

Einfachste Formel aus dem prozentualen Zusammensetzungsproblem

Vitamin C enthält drei Elemente: Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Die Analyse von reinem Vitamin C zeigt, dass die Elemente in den folgenden Massenprozenten vorliegen:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Verwenden Sie die Daten, um die einfachste Formel für Vitamin C zu bestimmen.

Lösung

Wir wollen die Anzahl der Mole jedes Elements finden, um die Verhältnisse der Elemente und die Formel zu bestimmen. Nehmen wir an, wir haben 100 g Vitamin C, um die Berechnung zu vereinfachen (d. H. Die Prozentsätze werden direkt in Gramm umgerechnet), immer arbeiten Sie mit einer hypothetischen 100-Gramm-Probe. In einer 100-Gramm-Probe befinden sich 40,9 g C, 4,58 g H und 54,5 g O. Nun schlagen Sie die Atommassen für die Elemente aus dem Periodensystem nach. Die Atommassen sind:

• H ist 1,01
• C ist 12.01
• O ist 16.00

Die Atommassen liefern einen Umrechnungsfaktor von Mol pro Gramm. Mit dem Umrechnungsfaktor können wir die Mol jedes Elements berechnen:

• Mol C = 40,9 g C × 1 Mol C / 12,01 g C = 3,41 Mol C
• Mol H = 4,58 g H × 1 Mol H / 1,01 g H = 4,53 Mol H
• Mol O = 54,5 g O × 1 Mol O / 16,00 g O = 3,41 Mol O

Die Anzahl der Mole jedes Elements entspricht der Anzahl der Atome C, H und O in Vitamin C. Um das einfachste Verhältnis für die ganze Zahl zu erhalten, teilen Sie jede Zahl durch die kleinste Anzahl der Mole:

• C: 3,41 / 3,41 = 1,00
• H: 4,53 / 3,41 = 1,33
• O: 3,41 / 3,41 = 1,00

Die Verhältnisse geben an, dass für jedes Kohlenstoffatom ein Sauerstoffatom vorhanden ist. Es gibt auch 1,33 = 4/3 Wasserstoffatome. (Hinweis: Das Umwandeln der Dezimalzahl in einen Bruch ist eine Frage der Übung! Sie müssen wissen, dass die Elemente in ganzzahligen Verhältnissen vorliegen müssen. Suchen Sie daher nach gemeinsamen Brüchen und machen Sie sich mit den Dezimaläquivalenten für Brüche vertraut, damit Sie sie erkennen können.) Das Atomverhältnis auszudrücken heißt, es als 1 C: 4/3 H: 1 O zu schreiben. Mit drei multiplizieren, um das kleinste Ganzzahlverhältnis zu erhalten, das 3 C: 4 H: 3 O ist Vitamin C ist C₃H₄Ö₃.

Antworten

C₃H₄Ö₃

Zweites Beispiel

Dies ist ein weiteres Beispiel für ein Chemieproblem, bei dem die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung berechnet wird.

Problem

Das Mineral Kassiterit ist eine Verbindung aus Zinn und Sauerstoff. Die chemische Analyse von Kassiterit zeigt, dass die Massenanteile von Zinn und Sauerstoff 78,8 bzw. 21,2 betragen. Bestimmen Sie die Formel dieser Verbindung.