Cea mai simplă formulă din compoziția procentuală

Acesta este un lucru lucrat exemplu problema chimiei pentru a calcula cea mai simplă formulă din procentul de compoziție.

Vitamina C conține trei elemente: carbon, hidrogen și oxigen. Analiza vitaminei C pure indică faptul că elementele sunt prezente în următoarele procente de masă:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Utilizați datele pentru a determina cea mai simplă formulă pentru vitamina C.

Vrem să găsim numărul de aluniți pentru fiecare element pentru a determina raporturile elementelor și formula. Pentru a face calculul ușor (adică, lăsați procentele să se transforme direct în grame), să presupunem că avem 100 g de vitamina C. Dacă vi se dă procente de masă, mereu lucrați cu un eșantion ipotetic de 100 de grame. Într-o probă de 100 de grame, există 40,9 g C, 4,58 g H și 54,5 g O. Acum, căutați masele atomice pentru elementele din Tabelul periodic. Masele atomice sunt considerate a fi:

• H este 1,01
• C este 12,01
• O este ora 16.00

mase atomice

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

Numărul de aluniți al fiecărui element este în același raport cu numărul de atomi C, H și O în vitamina C. Pentru a găsi cel mai simplu raport între numere întregi, împărțiți fiecare număr la cel mai mic număr de alunițe:

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

Raporturile indică faptul că pentru fiecare carbon atom există un atom de oxigen. De asemenea, există 1,33 = 4/3 atomi de hidrogen. (Notă: convertirea zecimalei în fracție este o problemă de practică! Știți că elementele trebuie să fie prezente în raporturi întregi, deci căutați fracțiuni comune și familiarizați-vă cu echivalente zecimale pentru fracții, astfel încât să le puteți recunoaște.) O altă modalitate de a exprima raportul de atom este să scrieți ca 1 C: 4/3 H: 1 O. Înmulțiți cu trei pentru a obține cel mai mic raport cu numărul întreg, care este 3 C: 4 H: 3 O. Astfel, cea mai simplă formulă de vitamina C este C₃H₄O₃.

C₃H₄O₃

Acesta este un alt exemplu de problemă de chimie lucrat pentru a calcula cea mai simplă formulă din procente de compoziție.

Casiterita minerală este un compus din staniu și oxigen. Analiza chimică a cassiteritei arată că procentele de masă ale staniului și ale oxigenului sunt 78,8 și, respectiv, 21,2. Determinați formula acestui compus.

Vrem să găsim numărul de aluniți pentru fiecare element pentru a determina raporturile elementelor și formula. Pentru a face calculul ușor (adică, să lăsăm procentele să se transforme direct în grame), să presupunem că avem 100 g de casiterită. Într-o probă de 100 de grame, există 78,8 g Sn și 21,2 g O. Acum, căutați masele atomice pentru elementele din Tabelul periodic. Masele atomice sunt considerate a fi:

• Sn este de 118,7
• O este ora 16.00

Masele atomice asigură un factor de conversie mol-pe-gram. Folosind factorul de conversie, putem calcula alunitele fiecărui element:

• aluniți Sn = 78,8 g Sn x 1 mol Sn / 118,7 g Sn = 0,664 mol Sn
• aluniți O = 21,2 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 1,33 mol O

Numerele de aluniți ale fiecărui element sunt în același raport cu numărul de atomi Sn și O în casiterită. Pentru a găsi cel mai simplu raport între numere întregi, împărțiți fiecare număr la cel mai mic număr de alunițe:

• Sn: 0,664 / 0,664 = 1,00
• O: 1,33 / 0,664 = 2,00

Rapoartele indică faptul că există un atom de staniu pentru fiecare doi atomi de oxigen. Astfel, cea mai simplă formulă de casiterită este SnO2.

SnO2