Enkleste formel fra prosentkomposisjon

Dette er et gjennomarbeidet eksempel kjemiproblem å beregne enkleste formel fra prosentkomposisjonen.

Vitamin C inneholder tre elementer: karbon, hydrogen og oksygen. Analyse av rent C-vitamin indikerer at elementene er til stede i følgende masseprosent:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Bruk dataene til å bestemme den enkleste formelen for C-vitamin.

Vi ønsker å finne antall mol av hvert element for å bestemme forholdene til elementene og formelen. For å gjøre beregningen enkel (dvs. la prosentene konvertere direkte til gram), la oss anta at vi har 100 g C-vitamin. Hvis du blir gitt masseprosent, bestandig arbeid med en hypotetisk prøve på 100 gram. I en prøve på 100 gram er det 40,9 g C, 4,58 g H og 54,5 g O. Nå, slå opp atommassene for elementene fra Periodiske tabell. Atommassene er funnet å være:

• H er 1,01
• C er 12,01
• O er 16.00

De atommasser gi en mol per gram konverteringsfaktor. Ved hjelp av konverteringsfaktoren kan vi beregne føflekkene til hvert element:

• føflekker C = 40,9 g C x 1 mol C / 12,01 g C = 3,41 mol C
• føflekker H = 4,58 g H x 1 mol H / 1,01 g H = 4,53 mol H
• føflekker O = 54,5 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 3,41 mol O

Antall mol av hvert element er i samme forhold som antall atomer C, H og O i vitamin C. For å finne det enkleste hele tallforholdet, del hvert nummer med det minste antall føflekker:

• C: 3,41 / 3,41 = 1,00
• H: 4,53 / 3,41 = 1,33
• O: 3,41 / 3,41 = 1,00

Forholdene indikerer at for hver karbon atom det er ett oksygenatom. Det er også 1,33 = 4/3 hydrogenatomer. (Merk: å konvertere desimalen til en brøk er et spørsmål om praksis! Du vet at elementene må være til stede i hele tallforhold, så se etter vanlige brøker og bli kjent med desimalekvivalenter for brøk, slik at du kan gjenkjenne dem.) En annen måte å uttrykke atomforholdet er å skrive det som 1 C: 4/3 H: 1 O. Multipliser med tre for å få det minste heltalforholdet, som er 3 C: 4 H: 3 O. Dermed enkleste formel av vitamin C er C₃H₄O₃.

C₃H₄O₃

Dette er et annet bearbeidet kjemiproblem for å beregne den enkleste formelen fra prosent sammensetning.

Mineralskassiteritten er en forbindelse av tinn og oksygen. Kjemisk analyse av kassiteritt viser at masseprosentene av tinn og oksygen er henholdsvis 78,8 og 21,2. Bestem formelen for denne forbindelsen.

Vi ønsker å finne antall mol av hvert element for å bestemme forholdene til elementene og formelen. For å gjøre beregningen enkel (dvs. la prosentene konvertere direkte til gram), la oss anta at vi har 100 g kassiteritt. I en prøve på 100 gram er det 78,8 g Sn og 21,2 g O. Nå, slå opp atommassene for elementene fra Periodiske tabell. Atommassene er funnet å være:

• Sn er 118,7
• O er 16.00

Atommassene gir en mol / per konverteringsfaktor. Ved hjelp av konverteringsfaktoren kan vi beregne føflekkene til hvert element:

• mol Sn = 78,8 g Sn x 1 mol Sn / 118,7 g Sn = 0,664 mol Sn
• mol O = 21,2 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 1,33 mol O

Antall mol av hvert element er i samme forhold som antall atomer Sn og O i kassiteritt. For å finne det enkleste hele tallforholdet, del hvert nummer med det minste antall føflekker:

• Sn: 0,664 / 0,664 = 1,00
• O: 1,33 / 0,664 = 2,00

Forholdene indikerer at det er ett tinnatom for hver to oksygenatomer. Dermed er den enkleste formelen for kassiteritt SnO2.

SnO2