Empirische Formeldefinition und Beispiele

Die empirische Formel einer Verbindung ist definiert als die Formel, die das Verhältnis der in der Verbindung vorhandenen Elemente, jedoch nicht die tatsächliche Anzahl der im Molekül gefundenen Atome angibt. Die Verhältnisse sind durch Indizes neben den Elementsymbolen gekennzeichnet.

Auch bekannt als: Die empirische Formel wird auch als einfachste Formel bezeichnet, da die Indizes die kleinsten ganzen Zahlen sind, die das Verhältnis der Elemente angeben.

Beispiele für empirische Formeln

Glucose hat eine Summenformel von C₆H₁₂Ö₆. Es enthält 2 Mol Wasserstoff pro Mol Kohlenstoff und Sauerstoff. Die empirische Formel für Glucose lautet CH₂Ö.

Die Summenformel von Ribose lautet C₅H₁₀Ö₅, die auf die Summenformel CH reduziert werden kann₂Ö.

Wie man eine empirische Formel ermittelt

1. Beginnen Sie mit der Anzahl der Gramm jedes Elements, die Sie normalerweise in einem Experiment finden oder in einem Problem angegeben haben.
2. Nehmen Sie zur Vereinfachung der Berechnung an, dass die Gesamtmasse einer Probe 100 Gramm beträgt, sodass Sie mit einfachen Prozentsätzen arbeiten können. Mit anderen Worten, setzen Sie die Masse jedes Elements auf den Prozentsatz. Die Summe sollte 100 Prozent betragen.
3. Verwenden Sie die Molmasse, die Sie erhalten, indem Sie das Atomgewicht der Elemente aus dem Periodensystem addieren, um die Masse jedes Elements in Mol umzurechnen.
4. Teilen Sie jeden Molwert durch die kleine Anzahl von Molen, die Sie aus Ihrer Berechnung erhalten haben.
5. Runden Sie jede Zahl auf die nächste ganze Zahl. Die ganzen Zahlen sind das Molverhältnis der Elemente in der Verbindung. Dies sind die tiefgestellten Zahlen, die auf das Elementsymbol in der chemischen Formel folgen.

Manchmal ist es schwierig, das Verhältnis der ganzen Zahl zu bestimmen, und Sie müssen Ausprobieren verwenden, um den richtigen Wert zu erhalten. Bei Werten nahe x.5 multiplizieren Sie jeden Wert mit demselben Faktor, um das kleinste ganzzahlige Vielfache zu erhalten. Wenn Sie beispielsweise für eine Lösung 1,5 erhalten, multiplizieren Sie jede Zahl im Problem mit 2, um 1,5 zu 3 zu machen. Wenn Sie einen Wert von 1,25 erhalten, multiplizieren Sie jeden Wert mit 4, um 1,25 zu 5 zu machen.

Verwenden der Summenformel zum Finden der Summenformel

Sie können die Summenformel anhand der Summenformel ermitteln, wenn Sie die Molmasse der Verbindung kennen. Berechnen Sie dazu die empirische Formelmasse und dividieren Sie die zusammengesetzte Molmasse durch die empirische Formelmasse. Dies gibt Ihnen das Verhältnis zwischen den molekularen und empirischen Formeln. Multiplizieren Sie alle Indizes in der empirischen Formel mit diesem Verhältnis, um die Indizes für die Summenformel zu erhalten.

Beispielrechnung für eine empirische Formel

Eine Verbindung wird analysiert und so berechnet, dass sie aus 13,5 g Ca, 10,8 g O und 0,675 g H besteht. Finden Sie die empirische Formel der Verbindung.

Beginnen Sie mit der Umrechnung der Masse jedes Elements in Mol, indem Sie die Ordnungszahlen aus dem Periodensystem nachschlagen. Die Atommassen der Elemente betragen 40,1 g / mol für Ca, 16,0 g / mol für O und 1,01 g / mol für H.

13,5 g Ca x (1 Mol Ca / 40,1 g Ca) = 0,337 Mol Ca.

10,8 g O x (1 mol O / 16,0 g O) = 0,675 mol O.

0,675 g H x (1 mol H / 1,01 g H) = 0,668 mol H

Teilen Sie als nächstes jede Molmenge durch die kleinste Zahl oder die kleinsten Molen (0,337 für Calcium) und runden Sie auf die nächste ganze Zahl:

0,337 mol Ca / 0,337 = 1,00 mol Ca.

0,675 mol O / 0,337 = 2,00 mol O

0,668 mol H / 0,337 = 1,98 mol H, was sich auf 2,00 aufrundet

Nun haben Sie die Indizes für die Atome in der Summenformel:

CaO₂H₂

Wenden Sie abschließend die Regeln zum Schreiben von Formeln an, um die Formel korrekt darzustellen. Das Kation der Verbindung wird zuerst geschrieben, gefolgt vom Anion. Die empirische Formel wird richtig als Ca (OH) geschrieben₂