Enklaste formel från procentkomposition

Detta är en fungerad exempel kemi problem för att beräkna enklaste formeln från procentkompositionen.

C-vitamin innehåller tre element: kol, väte och syre. Analys av rent C-vitamin indikerar att elementen finns i följande massprocent:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Använd uppgifterna för att bestämma den enklaste formeln för C-vitamin.

Vi vill hitta antalet mol för varje element för att bestämma förhållandena mellan elementen och formeln. För att göra beräkningen lätt (dvs låta procentsatserna omvandlas direkt till gram), låt oss anta att vi har 100 g vitamin C. Om du får det massprocent, alltid arbeta med ett hypotetiskt prov på 100 gram. I ett 100 g prov finns 40,9 g C, 4,58 g H och 54,5 g O. Leta nu upp atommassorna för elementen från Periodiska systemet. Atommassorna visar sig vara:

• H är 1,01
• C är 12,01
• O är 16.00

De atommassor tillhandahålla en mol-per-gram konverteringsfaktor. Med hjälp av konverteringsfaktorn kan vi beräkna mol för varje element:

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

Antalet mol i varje element är i samma förhållande som antalet atomer C, H och O i vitamin C. För att hitta det enklaste förhållandet mellan hela siffrorna, dela varje nummer med det minsta antalet mol:

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

Förhållandena indikerar att för varje kol atom det finns en syreatom. Det finns också 1,33 = 4/3 väteatomer. (Obs! Att konvertera decimalet till en bråkdel är en fråga om övning! Du vet att elementen måste finnas i heltal, så leta efter vanliga bråk och bli bekant med decimala ekvivalenter för fraktioner så att du kan känna igen dem.) Ett annat sätt att uttrycka atomförhållandet är att skriva det som 1 C: 4/3 H: 1 O. Multiplicera med tre för att få det minsta heltalet, som är 3 C: 4 H: 3 O. Således enklaste formeln av C-vitamin är C₃H₄O₃.

C₃H₄O₃

Detta är ett annat bearbetat exempel på kemiproblem för att beräkna den enklaste formeln från procent sammansättning.

Mineral kassiteriten är en förening av tenn och syre. Kemisk analys av kassiterit visar att massprocentandelarna av tenn och syre är 78,8 respektive 21,2. Bestäm formeln för denna förening.

Vi vill hitta antalet mol för varje element för att bestämma förhållandena mellan elementen och formeln. För att göra beräkningen enkel (dvs. låta procenten konvertera direkt till gram), låt oss anta att vi har 100 g kassiterit. I ett 100 gram prov finns 78,8 g Sn och 21,2 g O. Leta nu upp atommassorna för elementen från Periodiska systemet. Atommassorna visar sig vara:

• Sn är 118,7
• O är 16.00

Atommassorna tillhandahåller en omvandlingsfaktor mol / gram. Med hjälp av konverteringsfaktorn kan vi beräkna mol för varje element:

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

Antalet mol för varje element är i samma förhållande som antalet atomer Sn och O i kassiterit. För att hitta det enklaste förhållandet mellan hela siffrorna, dela varje nummer med det minsta antalet mol:

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

Förhållandena indikerar att det finns en tennatom för varje två syreatomer. Således är den enklaste formeln för kassiterit SnO2.

SnO2