Den enkleste formel fra procentvis sammensætning

Dette er et fungeret eksempel kemi problem at beregne den enkleste formel fra den procentvise sammensætning.

C-vitamin indeholder tre elementer: kulstof, brint og ilt. Analyse af rent C-vitamin indikerer, at elementerne er til stede i følgende masseprocent:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Brug dataene til at bestemme den enkleste formel for C-vitamin.

Vi ønsker at finde antallet af mol i hvert element for at bestemme forholdene mellem elementerne og formlen. For at gøre beregningen let (dvs. lad procentdelene konverteres direkte til gram), lad os antage, at vi har 100 g C-vitamin. Hvis du får det masseprocentdel, altid arbejde med en hypotetisk prøve på 100 gram. I en prøve på 100 g er der 40,9 g C, 4,58 g H og 54,5 g O. Se nu op på atommasserne for elementerne fra Periodiske system. Atommasserne viser sig at være:

• H er 1,01
• C er 12,01
• O er 16.00

Det atommasser give en mol pr. gram konverteringsfaktor. Ved hjælp af konverteringsfaktoren kan vi beregne mol for hvert 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

Antallet af mol af hvert element er i samme forhold som antallet af atomer C, H og O i vitamin C. For at finde det enkleste hele talforhold skal du dele hvert tal med det mindste antal mol:

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

Forholdene indikerer, at for hvert kulstof atom der er et iltatom. Der er også 1,33 = 4/3 hydrogenatomer. (Bemærk: konvertering af decimal til en brøkdel er et spørgsmål om praksis! Du ved, at elementerne skal være til stede i hele talforhold, så kig efter almindelige fraktioner og bliv fortrolig med decimalækvivalenter for fraktioner, så du kan genkende dem.) En anden måde at udtrykke atomforholdet er at skrive det som 1 C: 4/3 H: 1 O. Multipliser med tre for at opnå det mindste heltal-forhold, der er 3 C: 4 H: 3 O. Således den enkleste formel for C-vitamin er C₃H₄O₃.

C₃H₄O₃

Dette er et andet bearbejdet eksempel på kemi problem til at beregne den enkleste formel fra procent sammensætning.

Mineral kassiterit er en forbindelse af tin og ilt. Kemisk analyse af kassiterit viser, at masseprocentdelene af tin og ilt er henholdsvis 78,8 og 21,2. Bestemm formlen for denne forbindelse.

Vi ønsker at finde antallet af mol i hvert element for at bestemme forholdene mellem elementerne og formlen. For at gøre beregningen let (dvs. lad procentdelene konverteres direkte til gram), lad os antage, at vi har 100 g kassiterit. I en prøve på 100 gram er der 78,8 g Sn og 21,2 g O. Se nu op på atommasserne for elementerne fra Periodiske system. Atommasserne viser sig at være:

• Sn er 118,7
• O er 16.00

Atommasserne tilvejebringer en mol / pr. Gram konverteringsfaktor. Ved hjælp af konverteringsfaktoren kan vi beregne mol for hvert 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

Antallet af mol af hvert element er i det samme forhold som antallet af atomer Sn og O i kassiterit. For at finde det enkleste hele talforhold skal du dele hvert tal med det mindste antal mol:

• Sn: 0,664 / 0,666 = 1,00
• O: 1,33 / 0,664 = 2,00

Forholdene indikerer, at der er et tinatom for hver to oxygenatomer. Således er den enkleste formel for kassiterit SnO2.

SnO2