Yhdisteen molekyylikaava sisältää kaikki elementit ja kunkin alkuaineen atomien lukumäärän, jotka tosiasiallisesti muodostavat yhdisteen. Yksinkertaisin kaava on samanlainen, missä kaikki elementit luetellaan, mutta luvut vastaavat elementtien välisiä suhteita. Tämä toimi esimerkki ongelma osoittaa kuinka yksinkertaisin kaava yhdisteestä ja se on molekyylimassa löytää molekyylikaava.
Molekyylikaava yksinkertaisimmasta kaavaongelmasta
C-vitamiinin yksinkertaisin kaava on C3H4O3. Kokeelliset tiedot osoittavat, että C-vitamiinin molekyylimassa on noin 180. Mikä on C-vitamiinin molekyylikaava?
Ratkaisu
Laske ensin C: n atomimassojen summa3H4O3. Katso atomimassat elementtejä varten Jaksollinen järjestelmä. Atomimassojen havaitaan olevan:
H on 1,01
C on 12,01
O on 16.00
Kytkemällä nämä luvut C: n atomimassojen summa3H4O3 On:
3(12.0) + 4(1.0) + 3(16.0) = 88.0
Tämä tarkoittaa kaavan massa C-vitamiinin määrä on 88,0. Vertaa kaavan massaa (88,0) likimääräiseen molekyylimassaan (180). Molekyylimassa on kaksinkertainen kaavan massa (180/88 = 2,0), joten yksinkertaisin kaava on kerrottava kahdella saadaksesi molekyylikaava:
molekyylikaava C-vitamiini = 2 x C3H4O3 = C6H8O6
Vastaus
C6H8O6
Vinkkejä työskentelyongelmiin
Arvioitu molekyylimassa on yleensä riittävä määrittämään kaavan massa, mutta laskelmat eivät yleensä toimi "edes", kuten tässä esimerkissä. Etsit lähintä kokonaislukua kerrottamaan kaavan massalla saadaksesi molekyylimassan.
Jos huomaat, että kaavan massan ja molekyylimassan välinen suhde on 2,5, saatat tarkastella suhdetta 2 tai 3, mutta on todennäköisempää, että kaavan massa on kerrottava 5: llä. Oikean vastauksen saamisessa on usein kokeiluja ja virheitä. On hyvä idea tarkistaa vastauksesi tekemällä matematiikkaa (joskus useampaa kuin yhtä tapaa) nähdäksesi mikä arvo on lähin.
Jos käytät kokeellista tietoa, molekyylimassan laskennassa on virhe. Tavallisesti laboratorioympäristössä määritettyjen yhdisteiden suhteet ovat 2 tai 3, eivät suuret luvut, kuten 5, 6, 8 tai 10 (vaikka nämä arvot ovat myös mahdollisia, etenkin yliopistolaboratoriossa tai oikeassa maailmassa) asetus).
On syytä huomauttaa, että vaikka kemiaongelmia käsitellään molekyylisillä ja yksinkertaisilla kaavoilla, oikeat yhdisteet eivät aina noudata sääntöjä. Atomit voivat jakaa elektroneja siten, että suhteet 1,5 esiintyvät (esimerkiksi). Käytä kuitenkin kokonaisia luku -suhteita kemian kotitehtäviin liittyvissä ongelmissa!
Molekyylikaavan määrittäminen yksinkertaisimmasta kaavasta
Kaavaongelma
Butaanin yksinkertaisin kaava on C2H5 ja sen molekyylimassa on noin 60. Mikä on molekyylikaava butaania?
Ratkaisu
Laske ensin C2H5: n atomimassojen summa. Katso atomimassat elementtejä varten Jaksollinen järjestelmä. Atomimassojen havaitaan olevan:
H on 1,01
C on 12,01
Kun nämä luvut on kytketty, C2H5: n atomimassojen summa on:
2(12.0) + 5(1.0) = 29.0
Tämä tarkoittaa butaanin kaavan massaa 29,0. Vertaa kaavan massaa (29,0) likimääräiseen molekyylimassa (60). Molekyylimassa on oleellisesti kahdesti kaavan massa (60/29 = 2,1), joten yksinkertaisin kaava on kerrottava kahdella saadaksesi molekyylikaava:
butaanin molekyylikaava = 2 x C2H5 = C4H10
Vastaus
Butaanin molekyylikaava on C4H10.