MOLEKULÁRNÍ VZOREC: JAK HO ZÍSKAT, PŘÍKLADY A CVIČENÍ - CHEMIE - 2025

Molekulární vzorec je reprezentace molekuly sloučeniny, ve kterých jsou atomy všech prvků přítomných ve sloučenině a řada z nich jsou označeny jejich chemické symboly. Každý atom je doprovázen indexem.

Molekulární vzorec má omezení, že neindikuje vazby různých atomů molekuly ani jejich prostorový vztah; stejně jako strukturální vzorec. V některých případech to není specifický, například: C ₆ H ₁₂ O ₆ je molekulární vzorec glukózy, galaktózy, a fruktózy.

Nekonečné izomerní sloučeniny lze získat ze stejného molekulárního vzorce. To odpovídá variabilní organické sloučenině s vysokou molekulovou hmotností. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Existuje soubor pravidel pro uspořádání atomů v molekulárním vzorci. Pro iontové soli, například chlorid sodný, symbol kation (Na ⁺), je umístěn jako první a pak symbol aniontu (Cl ^-). Proto je molekulovým vzorcem chloridu sodného NaCl.

Molekulární vzorec organických sloučenin je psán nejprve umístěním symbolu pro uhlík (C), následovaným symbolem pro vodík (H) a poté zbývajícími atomy. Například molekulární vzorec kyseliny octové je C ₂ H ₄ O ₂.

Jak získat molekulární vzorec

Získání molekulárního vzorce sloučeniny je založeno na předchozím stanovení jejího minimálního nebo empirického vzorce. Z tohoto důvodu jsou počáteční kroky při získávání obou vzorců běžné.

První krok

Je obvyklé vyjádřit hmotnost prvků chemické sloučeniny v procentech. Poté musí být proveden jednoduchý výpočet, který převede procenta hmotnosti různých prvků na jejich hmotnosti vyjádřené v gramech.

Druhý krok

Znalost hmotnosti každého z prvků v gramech a jejich atomové hmotnosti, relativního počtu každého atomu nebo počtu molů každého atomu lze získat dělením hmotnosti každého z různých prvků jejich atomovou hmotností.

Třetí krok

Vydělte relativní čísla všech atomů relativním číslem s nejmenší hodnotou. Hodnoty minimálního poměru musí být celá čísla. V případě, že hodnota poměru obsahuje desetinné místo, musí být provedena korekce, aby toto desetinné číslo zmizelo.

Korekce spočívá v vynásobení všech hodnot podílu číslem, které vrací všechny hodnoty na celá čísla. Například pokud je hodnota minimálního poměru 1,25, musí být všechny hodnoty vynásobeny čtyřmi (4). Od 1,25 násobené 4 se rovná 5, celé číslo.

Čtvrtý krok

Budou umístěny všechny chemické symboly prvků sloučeniny a jejich odpovídající dolní index; to znamená hodnota minimálního podílu prvku.

Pátý krok

Minimální vzorec sloučeniny lze převést na její molekulární vzorec získáním poměru mezi molekulovou hmotností sloučeniny a hmotností jejího minimálního vzorce (n). Tento vztah je stejný jako vztah mezi molekulárním vzorcem a minimálním vzorcem.

n = molekulová hmotnost sloučeniny / hmotnost minimálního vzorce

Pro získání molekulárního vzorce vynásobte minimální vzorec n. To znamená, že každý z indexů minimálního vzorce musí být vynásoben n.

n = molekulová hmotnost / minimální hmotnost podle vzorce

= Molekulární vzorec / minimální vzorec

Molekulární vzorec = nimimální vzorec

Příklady molekulárních vzorců

Níže jsou uvedeny některé běžné molekulové vzorce:

-Oxid železitý (FeO)

- Hydroxid sodný (NaOH)

- Oxid draselný (K ₂ O)

- Oxid chloru (Cl ₂ O ₇)

- Hydroxid železitý

Chlorid -Calcium (CaCl ₂)

-Hydrochloric acid (HCl)

-Natrium sulfát (N ₂ SO ₄)

Kyselina -Sulfuric (H ₂ SO ₄)

- kyselina bromidová (HBrO ₄)

Chlorid aluminium (AlCl ₃)

-Methan (CH ₄)

Propan (C ₃ H ₈)

Ethan (C ₂ H ₆)

Ethyl alkohol (C ₂ H ₆ O)

Octová kyselina (C ₂ H ₄ O ₂)

Benzenu (C ₆ H ₆)

-Glukóza (C ₆ H ₁₂ O ₆)

Řešená cvičení

- Cvičení 1

Metylbenzoát má následující hmotnostní procenta:

C: 70,57%, H: 5,93%

Nebo: 23,49%

A molekulová hmotnost 136,1 g / mol. Určete molekulární vzorec.

První krok

Prvním krokem je vyjádření hmotnostního procenta prvků v jejich hmotnosti v gramech, přičemž je známo, že hmotnostní procenta jsou ve vztahu k molekulové hmotnosti.

Z 136,1 gramů odpovídajících molu sloučeniny představuje 70,57% pouze uhlík. A tak se zbývajícími prvky:

Uhlíková hmotnost = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Hmotnost vodíku = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Hmotnost kyslíku = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Druhý krok

Při sestavování molekulárního vzorce musí být stanoveny relativní počty atomů (NRA). Abychom toho dosáhli, jsou hmoty prvků rozděleny jejich atomovými hmotami:

NRA (C) = 96 g / 12 g

= 8

NRA (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Třetí krok

Poté musíme vypočítat minimální proporce prvků (PME). Za tímto účelem jsou všechny hodnoty NRA vyděleny nejnižší hodnotou NRA:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Čtvrtý krok

Napište minimální vzorec pro methylbenzoát na základě skutečnosti, že indexy prvků jsou jejich vypočtené minimální podíly:

C ₄ H ₄ O

Pátý krok

Nakonec je třeba stanovit molekulární vzorec methylbenzoátu. Proto počítáme n:

n = molekulová hmotnost / minimální hmotnost vzorce

Hmotnost minimálního vzorce je 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Molekulární vzorec = 2minimální vzorec

= 2 C ₄ H ₄ O

Molekulární vzorec methyl-benzoát = C ₈ H ₈ O ₂

- Cvičení 2

Procenta prvků tvořících benzen jsou následující:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Molekulová hmotnost benzenu je 78 g / mol. Určete jeho molekulární vzorec.

První krok

Transformujte hmotnostní procenta prvků na jejich hmotnosti v gramech:

Hmotnost uhlíku = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Hmotnost vodíku = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Druhý krok

Výpočet relativního počtu atomů (NRA). Abychom toho dosáhli, jsou hmoty prvků rozděleny jejich atomovými hmotami:

NRA (C) = 72 g / 12 g

= 6

NRA (H) = 6 g / 1 g

= 6

Třetí krok

Výpočet hodnot minimálního podílu prvků (PME). Vypočítá se vydělením hodnot NRA všech položek nejmenší hodnotou NRA:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Čtvrtý krok

Napište minimální vzorec pro benzen, přičemž vezměte v úvahu, že indexy prvků jsou hodnoty vypočteného minimálního podílu.

Minimální benzenový vzorec: CH

Pátý krok

Stanovení molekulového vzorce výpočtem vztahu mezi molekulovou hmotností a hmotností minimálního vzorce:

n = molekulová hmotnost / hmotnost minimálního vzorce

= 78 g / 13 g

n = 6

Molekulární vzorec = nimimální vzorec

= 6CH

= C ₆ H ₆

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Wikipedia. (2020). Chemický vzorec. Obnoveno z: en.wikipedia.org
3. Neomezené učení. (sf). Molekulární vzorce. Obnoveno z: courses.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (29. září 2019). Vypočítejte empirické a molekulární vzorce. Obnoveno z: thinkco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Jak používat empirické vzorce k nalezení molekulárních vzorců. Obnoveno z: dummies.com