MINIMÁLNÍ VZOREC: JAK ZÍSKAT MINIMÁLNÍ VZOREC, PŘÍKLADY A CVIČENÍ - CHEMIE - 2025

Minimální nebo empirický vzorec je vyjádření poměru, v němž jsou přítomny atomy různých prvků, které tvoří chemické sloučeniny. Minimální vzorec je tedy nejjednodušší reprezentace chemické sloučeniny. To je důvod, proč je „minimální“.

Minimální vzorec nevyjadřuje počet atomů různých prvků, které tvoří chemickou sloučeninu; ale poměr, ve kterém se tyto atomy kombinují za vzniku chemické sloučeniny.

Tento minimální vzorec jen odhaluje, že sloučenina má stejný počet atomů uhlíku a kyslíku a dvakrát tolik atomů vodíku. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Minimální vzorec se také nazývá empirický vzorec, protože se získává experimentováním; to znamená, že souvisí se zkušeností. Experimentální pozorování umožnil shrnout, že dva atomy vodíku v kombinaci s jedním atomem vodíku, za vzniku ve vodě (H ₂ O).

V mnoha případech se minimální vzorec shoduje s molekulárním vzorcem. V molekule se objevují skutečná čísla různých prvků, které tvoří chemickou sloučeninu; jako je tomu v případě, například, kyseliny sírové (H ₂ SO ₄).

V jiných případech však neexistuje žádná shoda minimálního a molekulárního vzorce; Tak je tomu z benzenu: minimální vzorec je CH, zatímco jeho molekulární vzorec je C ₆ H ₆.

Jak získat minimální vzorec?

První krok

Najděte gramy každého prvku přítomného ve směsi. Protože jsou obvykle vyjádřeny jako procento hmotnosti sloučeniny, musí být proveden jednoduchý výpočet pro transformaci hmotnostních procent hmotnostních prvků.

Druhý krok

Získá se relativní počet atomů různých prvků, které tvoří chemickou sloučeninu. K tomu je hmotnost každého prvku, vyjádřená v gramech, dělena atomovou hmotou.

Někteří autoři dávají přednost tomu, aby se relativní počet atomů nazýval počet molů atomů prvků, které jsou součástí chemické sloučeniny.

Třetí krok

Získání minimálního podílu, vyjádřeného v celých číslech, každého z atomů přítomných v chemické sloučenině.

Chcete-li tyto hodnoty najít, vydělte relativní čísla každého atomu přítomného ve sloučenině minimální relativní číselnou hodnotou, kterou má atom v chemické sloučenině.

V případě, že hodnota minimálního podílu atomu není celé číslo bez desetinných míst, musí být všechny hodnoty minimálního podílu vynásobeny číslem; takovým způsobem, že umožňuje dosáhnout toho, aby všechny hodnoty minimálního poměru byly celá čísla.

Například, pokud je hodnota minimálního podílu atomu chemické sloučeniny 2,5, musí být všechny hodnoty minimálního podílu každého z přítomných atomů vynásobeny 2. Takže všechny hodnoty minimálního podílu budou pouze celá čísla.

Čtvrtý krok

Napište minimální vzorec sloučeniny. Hodnoty minimálního podílu atomů různých prvků se umístí jako předplatné chemických symbolů prvků pro napsání minimálního vzorce.

Příklady minimálního vzorce

Voda a oxid uhličitý

Většina chemických sloučenin má vzorce, které jsou jak minimální, tak molekulární. To znamená, že vzorec pro vodu (H ₂ O) je minimální vzorec; ale je to také molekulární vzorec. Totéž platí pro vzorec pro oxid uhličitý (CO ₂).

Oxidy zásadité a kyselé

Oxidy bazické a kyselé jsou chemické sloučeniny, které mají chemické vzorce, až na několik výjimek, které jsou jak minimální, tak molekulární. Stejná situace nastává s hydroxidy a kyselinami, s výjimkou některých karboxylových kyselin.

Octová kyselina

Karboxylové kyseliny, které mají ve svém složení sudý počet atomů uhlíku, mají odděleně minimální vzorec a molekulární vzorec. Kyselina octová, například, má molekulární vzorec (C ₂ H ₄ O ₂); ale má i minimální vzorce (CH ₂ O).

Kyselina butylová

Máselná kyselina má také molekulární vzorec (C ₄ H ₈ O ₂) a minimální vzorec (C ₂ H ₄ O).

Ethylenglykol

Jiné organické sloučeniny mají oba typy chemických vzorců; jako je tomu v případě ethylenglykolu, který má molekulární vzorec (C ₂ H ₆ O ₂) a minimální vzorce (CH ₃ O).

Benzen

Benzen, aromatická sloučenina, má molekulární vzorec (C ₆ H ₆) a minimální vzorec (CH).

Glukóza

Glukóza má molekulární vzorec (C ₆ H ₁₂ O ₆) a minimální vzorce (CH ₂ O).

Řešená cvičení

- Cvičení 1

Ethylenglykol je sloučenina používaná jako nemrznoucí směs, má molekulovou hmotnost 62,1 g / mol a hmotnostní složení v procentech:

C: 38%, H: 9,7%

O: 51,16%.

První krok

Vyjádřete hmotnostní procenta prvků v jejich hmotnosti v gramech. Pro tento účel je jako referenční použita molekulová hmotnost ethylenglykolu. Pokud je to 62,1 gramu na mol, 38% z něj sestává z uhlíku. A tak s dalšími prvky:

Uhlíková hmotnost = 62,1 g (38/100)

= 23,6 g

Hmotnost vodíku = 62,1 g (9,7 / 100)

= 6,024 g

Hmotnost kyslíku = 62,1 g (51,16 / 100)

= 31,77 g

Druhý krok

Vypočítejte relativní číslo každého přítomného atomu (NRA) nebo počet molů každého atomu. K tomu je hmotnost každého chemického prvku dělena atomovou hmotou.

NRA (C) = 23,6 g / 12 g

= 1,97

Může být zaokrouhleno na 2.

NRA (H) = 6,024 g / 1 g

= 6,024

Může být zaokrouhleno na 6.

NRA (O) = 31,77 g / 16 g

= 1,985

Může být zaokrouhleno na 2.

Třetí krok

Vypočítejte minimální poměr celkového počtu prvků sloučeniny (PMNE). Chcete-li to provést, vydělte každou z hodnot atomových relativních čísel (NRA) jejich nejmenší hodnotou. V tomto případě 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

Čtvrtý krok

Napište minimální vzorec pro ethylenglykol:

CH ₃ O

Jak je vidět, hodnoty získané v kroku 3 jsou indexy prvků sloučeniny.

- Cvičení 2

Kyselina octová má molekulovou hmotnost 60 g / mol a má následující složení v procentech hmotnostních:

C: 40%

H: 6,67%

Nebo: 53,33%

Získat minimální vzorec sloučeniny.

První krok

Převeďte hmotnostní procenta prvků na jejich hmotnosti vyjádřené v gramech:

Uhlíková hmotnost = 60 g (40/100)

= 24 g

Hmotnost vodíku = 60 g (6,67 / 100)

= 4 g

Hmotnost kyslíku = 60 g (53,33 / 100)

= 32 g

Druhý krok

Vypočítejte relativní počet atomů (NRA) sloučeniny. Abychom toho dosáhli, jsou hmoty prvků rozděleny jejich atomovými hmotami:

NRA (C) = 24 g / 12 g

= 2

NRA (H) = 4 g / 1 g

= 4

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Třetí krok

Získáte minimální poměr celkového počtu prvků sloučeniny (PMNE). K tomu jsou hodnoty NRA prvků rozděleny nejnižší hodnotou NRA, kterou má prvek:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

Čtvrtý krok

Napište minimální vzorec pro kyselinu octovou:

CH ₂ O

Odběry sloučeniny jsou hodnoty získané z PMNE.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27. srpna 2019). Empirický vzorec: Definice a příklady. Obnoveno z: thinkco.com
3. Wikipedia. (2020). Empirický vzorec. Obnoveno z: en.wikipedia.org
4. Chemistry LibreTexts. (3. července 2019). Výpočet empirických vzorců pro sloučeniny. Obnoveno z: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (2020). Empirický vzorec: Definice, kroky a příklady. Studie. Obnoveno z: study.com