สูตรโมเลกุลเป็นข้อมูลที่สำคัญสำหรับสารประกอบทางเคมีใดๆ สูตรโมเลกุลบอกว่าอะตอมประกอบขึ้นเป็นสารประกอบอะไรและจำนวนอะตอม คุณต้องรู้สูตรเชิงประจักษ์เพื่อคำนวณสูตรโมเลกุล และคุณต้องรู้ว่าสูตรโมเลกุลเป็นจำนวนเต็มคูณของสูตรเชิงประจักษ์
ขั้นตอน
ส่วนที่ 1 ของ 3: การได้มาซึ่งสูตรโมเลกุลจากสูตรเชิงประจักษ์
ขั้นตอนที่ 1 รู้ความสัมพันธ์ระหว่างสูตรโมเลกุลและเชิงประจักษ์
สูตรเชิงประจักษ์แสดงอัตราส่วนของอะตอมในโมเลกุล เช่น ออกซิเจน 2 ตัวต่อคาร์บอน สูตรโมเลกุลบอกจำนวนอะตอมแต่ละอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล ตัวอย่างเช่น คาร์บอน 1 ตัวและออกซิเจน 2 ตัว (คาร์บอนไดออกไซด์) สูตรทั้งสองนี้มีความสัมพันธ์เชิงเปรียบเทียบ (เป็นจำนวนเต็ม) เพื่อให้สูตรเชิงประจักษ์กลายเป็นสูตรโมเลกุลเมื่อคูณด้วยอัตราส่วน
ขั้นตอนที่ 2 คำนวณจำนวนโมลของก๊าซ
นี่หมายถึงการใช้กฎของแก๊สในอุดมคติ คุณสามารถค้นหาจำนวนโมลตามความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิที่ได้รับจากข้อมูลการทดลอง จำนวนโมลสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้: n = PV/RT.
- ในสูตรนี้คือจำนวนโมล NS คือความกดดัน วี คือปริมาณ NS คืออุณหภูมิในหน่วยเคลวิน และ NS คือค่าคงที่ของแก๊ส
- ตัวอย่าง: n = PV/RT = (0.984 atm * 1 L) / (0.08206 L atm mol-1 K-1 * 318, 15 K) = 0.0377 mol
ขั้นตอนที่ 3 คำนวณน้ำหนักโมเลกุลของก๊าซ
ขั้นตอนนี้สามารถทำได้หลังจากค้นหาโมลของก๊าซที่เป็นส่วนประกอบโดยใช้กฎของแก๊สในอุดมคติแล้วเท่านั้น คุณควรทราบมวลของก๊าซเป็นกรัมด้วย จากนั้นหารมวลของแก๊ส (กรัม) ด้วยโมลของแก๊สเพื่อให้ได้น้ำหนักโมเลกุล
ตัวอย่าง: 14.42 ก. / 0.0377 โมล = 382.49 ก./โมล
ขั้นตอนที่ 4 บวกน้ำหนักอะตอมของอะตอมทั้งหมดในสูตรเชิงประจักษ์
แต่ละอะตอมในสูตรเชิงประจักษ์มีน้ำหนักอะตอมของตัวเอง ค่านี้อยู่ที่ด้านล่างของตารางอะตอมในตารางธาตุ บวกน้ำหนักอะตอมเพื่อให้ได้น้ำหนักสูตรเชิงประจักษ์
ตัวอย่าง: (12, 0107 g * 12) + (15, 9994 g * 1) + (1, 00794 g * 30) = 144, 1284 + 15, 9994 + 30, 2382 = 190, 366 g
ขั้นตอนที่ 5 ค้นหาอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของสูตรโมเลกุลและเชิงประจักษ์
ในการทำเช่นนี้ คุณจะพบผลลัพธ์ของการหารน้ำหนักโมเลกุลจริงด้วยน้ำหนักเชิงประจักษ์ การทราบผลลัพธ์ของการแบ่งส่วนนี้จะช่วยให้คุณทราบผลลัพธ์ของการหารระหว่างสูตรโมเลกุลและสูตรเชิงประจักษ์ ตัวเลขนี้ต้องเป็นจำนวนเต็ม หากการเปรียบเทียบไม่เป็นจำนวนเต็ม คุณต้องปัดเศษ
ตัวอย่าง: 382, 49 / 190, 366 = 2,009
ขั้นตอนที่ 6 คูณสูตรเอมพิริคัลด้วยอัตราส่วน
คูณจำนวนน้อยในสูตรเชิงประจักษ์ด้วยอัตราส่วนนี้ การคูณนี้ทำให้ได้สูตรโมเลกุล โปรดทราบว่าสำหรับสารประกอบใดๆ ที่มีอัตราส่วน "1" สูตรเชิงประจักษ์และสูตรโมเลกุลจะเหมือนกัน
ตัวอย่าง: C12OH30 * 2 = C24O2H60
ส่วนที่ 2 ของ 3: การหาสูตรเชิงประจักษ์
ขั้นตอนที่ 1 ค้นหามวลของอะตอมแต่ละองค์ประกอบ
บางครั้งมวลของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบเป็นที่รู้จักหรือข้อมูลจะได้รับเป็นเปอร์เซ็นต์มวล ในกรณีนี้ ให้ใช้ตัวอย่างของสารประกอบ 100 กรัม วิธีนี้ทำให้คุณสามารถเขียนเปอร์เซ็นต์มวลเป็นมวลจริงเป็นกรัมได้
ตัวอย่าง: 75, 46 g C, 8, 43 g O, 16, 11 g H
ขั้นตอนที่ 2 แปลงมวลเป็นโมล
คุณต้องแปลงมวลโมเลกุลของแต่ละองค์ประกอบเป็นโมล ในการทำเช่นนี้ คุณต้องแบ่งมวลโมเลกุลด้วยมวลอะตอมของแต่ละธาตุ คุณสามารถหามวลอะตอมได้ที่ด้านล่างของตารางธาตุในตารางธาตุ
-
ตัวอย่าง:
- 75.46 g C * (1 โมล / 12.0107 g) = 6.28 mol C
- 8.43 g O * (1 mol / 15.9994 g) = 0.53 mol O
- 16.11 g H * (1 mol / 1.00794) = 15.98 mol H
ขั้นตอนที่ 3 แบ่งค่าโมลทั้งหมดด้วยค่าโมลที่เล็กที่สุด
คุณต้องหารจำนวนโมลของธาตุแต่ละธาตุด้วยจำนวนโมลที่น้อยที่สุดของธาตุทั้งหมดที่ประกอบเป็นสารประกอบ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณสามารถหาอัตราส่วนโมลที่เล็กที่สุดได้ คุณสามารถใช้อัตราส่วนโมลที่เล็กที่สุดได้เนื่องจากการคำนวณนี้ให้องค์ประกอบที่ไม่มีปริมาณมากเป็น "1" และส่งผลให้อัตราส่วนขององค์ประกอบอื่นๆ ในสารประกอบ
-
ตัวอย่าง: จำนวนโมลที่น้อยที่สุดคือออกซิเจนที่มี 0.53 โมล
- 6.28 โมล/0.53 โมล = 11.83
- 0.53 โมล/0.53 โมล = 1
- 15, 98 โมล/0.53 โมล= 30, 15
ขั้นตอนที่ 4 ปัดเศษค่าโมลของคุณเป็นจำนวนเต็ม
ตัวเลขเหล่านี้จะเป็นจำนวนน้อยในสูตรเชิงประจักษ์ คุณควรปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็มที่ใกล้ที่สุด หลังจากค้นหาตัวเลขเหล่านี้แล้ว คุณสามารถเขียนสูตรเชิงประจักษ์ได้
-
ตัวอย่าง: สูตรเอมพิริคัลคือ C12OH30
- 11, 83 = 12
- 1 = 1
- 30, 15 = 30
ส่วนที่ 3 จาก 3: การทำความเข้าใจสูตรเคมี
ขั้นตอนที่ 1. ทำความเข้าใจสูตรเชิงประจักษ์
สูตรเชิงประจักษ์ให้ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราส่วนของอะตอมหนึ่งต่ออีกอะตอมในโมเลกุล สูตรนี้ไม่ได้ให้ข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับจำนวนอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล สูตรเชิงประจักษ์ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและพันธะของอะตอมในโมเลกุล
ขั้นตอนที่ 2 รู้ข้อมูลที่กำหนดโดยสูตรโมเลกุล
เช่นเดียวกับสูตรเชิงประจักษ์ สูตรโมเลกุลไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับพันธะและโครงสร้างโมเลกุล อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนสูตรเชิงประจักษ์ สูตรโมเลกุลให้รายละเอียดเกี่ยวกับจำนวนอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล สูตรเชิงประจักษ์และสูตรโมเลกุลมีความสัมพันธ์เชิงเปรียบเทียบ (เป็นจำนวนเต็ม)
ขั้นตอนที่ 3 ทำความเข้าใจการแสดงโครงสร้าง
การแสดงโครงสร้างให้ข้อมูลในเชิงลึกมากกว่าสูตรโมเลกุล นอกเหนือจากการแสดงจำนวนอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลแล้ว การแสดงโครงสร้างยังให้ข้อมูลเกี่ยวกับพันธะและโครงสร้างของโมเลกุลอีกด้วย ข้อมูลนี้สำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจว่าโมเลกุลจะมีปฏิกิริยาอย่างไร
