MOLECULAIRE FORMULE: HOE JE HET KRIJGT, VOORBEELDEN EN OEFENINGEN - CHEMIE - 2025

De molecuulformule is een weergave van een molecuul van een verbinding, waarin de atomen van alle elementen die in de verbinding aanwezig zijn en het aantal ervan worden aangegeven door hun chemische symbolen. Elk atoom gaat vergezeld van een subscript.

De molecuulformule heeft de beperking dat het niet de bindingen van de verschillende atomen van het molecuul aangeeft, noch hun ruimtelijke relatie; net als de structuurformule. In sommige gevallen is het niet specifiek, bijvoorbeeld: C ₆ H ₁₂ O ₆ is de molecuulformule van glucose, galactose en fructose.

Eindeloze isomere verbindingen kunnen worden verkregen uit dezelfde molecuulformule. Dit komt overeen met een variabele organische verbinding met een hoog molecuulgewicht. Bron: Gabriel Bolívar.

Er zijn een aantal regels voor de rangschikking van atomen in een molecuulformule. Voor ionische zouten, bijvoorbeeld natriumchloride, wordt eerst het kation-symbool (Na ⁺ ) geplaatst en vervolgens het anion-symbool (Cl ^- ). Dit is de reden waarom de moleculaire formule van natriumchloride NaCl is.

De molecuulformule van organische verbindingen wordt geschreven door eerst het symbool voor koolstof (C) te plaatsen, gevolgd door het symbool voor waterstof (H) en vervolgens de resterende atomen. De molecuulformule van azijnzuur is bijvoorbeeld C ₂ H ₄ O ₂ .

Hoe de moleculaire formule te krijgen

Het verkrijgen van de moleculaire formule van een verbinding is gebaseerd op de voorafgaande vaststelling van de minimale of empirische formule. Om deze reden zijn de eerste stappen bij het verkrijgen van beide formules gebruikelijk.

Eerste stap

Het is gebruikelijk om de massa van de elementen van een chemische verbinding in procentuele vorm uit te drukken. Vervolgens moet een eenvoudige berekening worden gemaakt om de massapercentages van de verschillende elementen om te zetten in hun massa's uitgedrukt in grammen.

Tweede stap

Als we de massa in gram van elk van de elementen kennen, en hun atoommassa, kan het relatieve aantal van elk atoom of het aantal molen van elk atoom worden verkregen door de massa van elk van de verschillende elementen te delen door hun atoommassa.

Derde stap

Deel de relatieve aantallen van alle atomen door het relatieve aantal met de kleinste waarde. De waarden van de minimumverhouding moeten gehele getallen zijn. In het geval dat een waarde van de proportie een decimaal bevat, moet er een correctie worden aangebracht om dat decimaal te laten verdwijnen.

De correctie bestaat uit het vermenigvuldigen van alle waarden van de proportie met een getal dat alle waarden teruggeeft naar gehele getallen. Als een waarde van de minimumverhouding bijvoorbeeld 1,25 is, moeten alle waarden worden vermenigvuldigd met vier (4). Omdat 1,25 vermenigvuldigd met 4 gelijk is aan 5, een geheel getal.

Vierde stap

Alle chemische symbolen van de elementen van de verbinding worden geplaatst en met hun bijbehorende subscript; dat wil zeggen, de waarde van het minimum aandeel van het element.

Vijfde stap

De minimumformule van een verbinding kan worden omgezet in zijn molecuulformule door de verhouding tussen het molecuulgewicht van de verbinding en het gewicht van zijn minimumformule (n) te verkrijgen. Dit verband is hetzelfde als dat tussen de molecuulformule en de minimumformule.

n = molecuulgewicht van verbinding / gewicht van minimale formule

Om de molecuulformule te verkrijgen, vermenigvuldigt u de minimumformule met n. Dit houdt in dat elk van de subscripts van de minimumformule moet worden vermenigvuldigd met n.

n = molecuulgewicht / minimum formulegewicht

= Moleculaire formule / Minimumformule

Moleculaire formule = nminimale formule

Voorbeelden van moleculaire formules

Enkele veel voorkomende moleculaire formules worden hieronder opgesomd:

IJzeroxide (FeO)

-Natriumhydroxide (NaOH)

-Kaliumoxide (K ₂ O)

-Perchloorzuuroxide (Cl ₂ O ₇ )

- IJzerhydroxide

-Calciumchloride (CaCl ₂ )

-Zoutzuur (HCl)

-Natriumsulfaat (N ₂ SO ₄ )

-Zwavelzuur (H ₂ SO ₄ )

-Perbroomzuur (HBrO ₄ )

-Aluminiumchloride (AlCl ₃ )

-Methaan (CH ₄ )

-Propaan (C ₃ H ₈ )

-Ethaan (C ₂ H ₆ )

-Ethylalcohol (C ₂ H ₆ O)

-Azijnzuur (C ₂ H ₄ O ₂ )

-Benzeen (C ₆ H ₆ )

-Glucose (C ₆ H ₁₂ O ₆ )

Opgeloste oefeningen

- Oefening 1

Methylbenzoaat heeft de volgende massapercentages:

C: 70,57%,

H: 5,93%

Of: 23,49%

En een molecuulgewicht van 136,1 g / mol. Bepaal de moleculaire formule.

Eerste stap

De eerste stap is om de massapercentages van de elementen in hun massa in grammen uit te drukken, wetende dat de massapercentages in verhouding staan ​​tot het molecuulgewicht.

Van de 136,1 gram die overeenkomt met het aantal mol van de verbinding, vertegenwoordigt 70,57% alleen koolstof. En zo verder met de overige elementen:

Koolstofmassa = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Massa waterstof = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Massa zuurstof = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Tweede stap

Bij de uitwerking van de molecuulformule moet het relatieve aantal atomen (NRA) worden bepaald. Om dit te doen, worden de massa's van de elementen gedeeld door hun atomaire massa:

NR (C) = 96 g / 12 g

= 8

NR (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Derde stap

We moeten dan de minimale verhoudingen van de elementen (PME) berekenen. Om dit te doen, worden alle NRI-waarden gedeeld door de laagste NRI-waarde:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Vierde stap

Schrijf de minimumformule voor methylbenzoaat, gebaseerd op het feit dat de subscripts van de elementen hun berekende minimumverhoudingen zijn:

C ₄ H ₄ O

Vijfde stap

Ten slotte moet de molecuulformule van methylbenzoaat worden vastgesteld. We berekenen daarom n:

n = molecuulgewicht / minimum formulegewicht

Het gewicht van de minimumformule is 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Moleculaire formule = 2minimale formule

= 2 C ₄ H ₄ O

Molecuulformule van methylbenzoaat = C ₈ H ₈ O ₂

- Oefening 2

De percentages van de elementen waaruit benzeen bestaat, zijn als volgt:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Het molecuulgewicht van benzeen is 78 g / mol. Bepaal de moleculaire formule.

Eerste stap

Transformeer de massapercentages van de elementen in hun massa in grammen:

Koolstofmassa = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Massa waterstof = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Tweede stap

Berekening van het relatieve aantal atomen (NRA). Om dit te doen, worden de massa's van de elementen gedeeld door hun atomaire massa:

NR (C) = 72 g / 12 g

= 6

NR (H) = 6 g / 1 g

= 6

Derde stap

Berekening van de waarden van het minimum aandeel van de elementen (PME). Dit wordt berekend door de NRI-waarden van alle items te delen door de kleinste NRI-waarde:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Vierde stap

Schrijf de minimumformule voor benzeen, rekening houdend met het feit dat de subscripts van de elementen de waarden zijn van de berekende minimumverhouding.

Minimale benzeenformule: CH

Vijfde stap

Bepaling van de molecuulformule door het verband tussen de molecuulmassa en de massa van de minimumformule te berekenen:

n = molecuulgewicht / gewicht van de minimumformule

= 78 g / 13 g

n = 6

Moleculaire formule = nminimale formule

= 6CH

= C ₆ H ₆

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8e ed.). CENGAGE Leren.
2. Wikipedia. (2020). Chemische formule. Hersteld van: en.wikipedia.org
3. Grenzeloos leren. (sf). Moleculaire formules. Hersteld van: courses.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (29 september 2019). Bereken empirische en moleculaire formules. Hersteld van: thoughtco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Empirische formules gebruiken om moleculaire formules te vinden. Hersteld van: dummies.com