MINIMĀLĀ FORMULA: KĀ IEGŪT MINIMĀLO FORMULU, PIEMĒRI UN VINGRINĀJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Minimālā vai empīrisko formula ir izpausme ar daļu, kurā atomi dažādo elementu, kas veido ķīmiska savienojuma ir klāt. Tādējādi minimālā formula ir vienkāršākais ķīmiskā savienojuma attēlojums. Tāpēc tas ir “minimāli”.

Minimālā formula neizsaka dažādu elementu atomu skaitu, kas veido ķīmisku savienojumu; bet proporcija, kādā šie atomi apvienojas, veidojot ķīmisko savienojumu.

Šī minimālā formula tikai atklāj, ka savienojumā ir vienāds oglekļa un skābekļa atomu skaits un divreiz vairāk ūdeņraža atomu. Avots: Gabriel Bolívar.

Minimālo formulu sauc arī par empīrisko formulu, jo to iegūst eksperimentējot; tas ir, tas ir saistīts ar pieredzi. Eksperimentālie novērojumi ļāva secināt, ka divi ūdeņraža atomi apvienojas ar vienu ūdeņraža atomu, veidojot ūdeni (H ₂ O).

Daudzos gadījumos minimālā formula atbilst molekulārajai formulai. Molekulārā parādās dažādu elementu, kas veido ķīmisko savienojumu, reālie skaitļi; tāds ir, piemēram, sērskābe (H ₂ SO ₄ ).

Bet citos gadījumos minimālā formula un molekulārā formula nav sakritība; Tāds ir benzola gadījums: minimālā formula ir CH, bet tā molekulārā formula ir C ₆ H ₆ .

Kā iegūt minimālo formulu?

Pirmais solis

Atrodiet katra savienojumā esošā elementa gramus. Tā kā tos parasti izsaka procentos no savienojuma masas, jāveic vienkāršs aprēķins, lai masas procentus pārveidotu pēc elementu masas.

Otrais solis

Iegūst dažādu elementu, kas veido ķīmisko savienojumu, relatīvo atomu skaitu. Lai to izdarītu, katra elementa masa, kas izteikta gramos, tiek dalīta ar tā atomu masu.

Daži autori dod priekšroku saukt relatīvo atomu skaitu kā ķīmisko savienojumu sastāvdaļu elementu atomu molu skaitu.

Trešais solis

Katra ķīmiskajā savienojumā esošā atoma minimālā daudzuma, kas izteikts veselos skaitļos, iegūšana.

Lai atrastu šīs vērtības, sadaliet katra savienojumā esošā atoma relatīvos skaitļus ar minimālo relatīvo skaitlisko vērtību, kāda atomā ir ķīmiskajā savienojumā.

Ja atoma minimālās proporcijas vērtība nav vesels skaitlis bez decimāldaļām, visas minimālās proporcijas vērtības jāreizina ar skaitli; tādā veidā, ka tas ļauj sasniegt, ka visas minimālās proporcijas vērtības ir veseli skaitļi.

Piemēram, ja vērtība minimālā proporcija atoma ķīmisko savienojumu ir 2,5, visas vērtības minimālo proporciju no katras atomi ir jāreizina ar 2. Tādējādi, visas vērtības minimālo proporciju būs tikai veseli skaitļi.

Ceturtais solis

Uzrakstiet savienojuma minimālo formulu. Dažādu elementu atomu minimālās proporcijas vērtības tiks ievietotas kā elementu ķīmisko simbolu apakšindeksi, lai uzrakstītu minimālo formulu.

Minimālo formulas piemēri

Ūdens un oglekļa dioksīds

Lielākajai daļai ķīmisko savienojumu ir gan minimālās, gan molekulārās formulas. Tādējādi ūdens formula (H ₂ O) ir minimāla formula; bet tā ir arī molekulārā formula. Tas pats attiecas uz oglekļa dioksīda (CO ₂ ) formulu .

Bāzes un skābie oksīdi

Pamata un skābju oksīdi ir ķīmiski savienojumi, kuriem ir ķīmiskas formulas, ar dažiem izņēmumiem, kas ir gan minimālie, gan molekulārie. Tāda pati situācija ir ar hidroksīdiem un skābēm, izņemot dažas karbonskābes.

Etiķskābe

Karbonskābēm, kuru sastāvā ir pat pāris oglekļa atomu, atsevišķi ir minimālā formula un molekulārā formula. Piemēram, etiķskābei ir molekulārā formula (C ₂ H ₄ O ₂ ); bet tai ir arī minimāla formula (CH ₂ O).

Sviestskābe

Sviestskābei ir arī molekulārā formula (C ₄ H ₈ O ₂ ) un minimālā formula (C ₂ H ₄ O).

Etilēna glikols

Citiem organiskiem savienojumiem ir abu veidu ķīmiskās formulas; tāds ir etilēnglikols, kuram ir molekulārā formula (C ₂ H ₆ O ₂ ) un minimālā formula (CH ₃ O).

Benzols

Aromātiska savienojuma benzola molekulārā formula (C ₆ H ₆ ) un minimālā formula (CH).

Glikoze

Glikozei ir molekulārā formula (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) un minimālā formula (CH ₂ O).

Atrisināti vingrinājumi

- 1. vingrinājums

Etilēnglikols ir savienojums, ko izmanto kā antifrīzu, tā molekulmasa ir 62,1 g / mol un masas procentuālais sastāvs ir šāds:

C: 38%,

H: 9,7%

O: 51,16%.

Pirmais solis

Elementu masas procentus izsaka gramos. Šim nolūkam par atsauci ņem etilēnglikola molekulmasu. Ja tas ir 62,1 grami uz mola, 38% no tā veido ogleklis. Un tā tālāk ar citiem elementiem:

Oglekļa masa = 62,1 g (38/100)

= 23,6 g

Ūdeņraža masa = 62,1 g (9,7 / 100)

= 6,024 g

Skābekļa masa = 62,1 g (51,16 / 100)

= 31,77 g

Otrais solis

Aprēķiniet katra esošā atoma relatīvo skaitu (NRA) vai katra atoma molu skaitu. Lai to izdarītu, katra ķīmiskā elementa masa tiek dalīta ar tā atomu masu.

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

= 1,97

To var noapaļot līdz 2.

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

= 6,024

To var noapaļot līdz 6.

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

= 1,985

To var noapaļot līdz 2.

Trešais solis

Aprēķiniet savienojuma elementu minimālo veselo skaitļu attiecību (PMNE). Lai to izdarītu, sadaliet katru no atomu relatīvo skaitļu (NRA) vērtībām ar mazāko no šīm vērtībām. Šajā gadījumā 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

Ceturtais solis

Uzrakstiet etilēnglikola minimālo formulu:

CH ₃ O

Kā redzams, 3. solī iegūtās vērtības ir savienojuma elementu apakšindekss.

- 2. vingrinājums

Etiķskābes molekulmasa ir 60 g / mol un šāds masas procentuālais sastāvs:

C: 40%

H: 6,67%

Vai arī: 53,33%

Iegūstiet savienojuma minimālo formulu.

Pirmais solis

Elementu masas procentus pārveido to masās, kas izteiktas gramos:

Oglekļa masa = 60 g (40/100)

= 24 g

Ūdeņraža masa = 60 g (6,67 / 100)

= 4 g

Skābekļa masa = 60 g (53,33 / 100)

= 32 g

Otrais solis

Aprēķiniet savienojuma relatīvo atomu skaitu (NRA). Lai to izdarītu, elementu masas tiek dalītas ar to atomu masām:

NRA (C) = 24 g / 12 g

= 2

NRA (H) = 4 g / 1 g

= 4

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Trešais solis

Iegūstiet savienojuma elementu minimālo veselo skaitļu attiecību (PMNE). Lai to izdarītu, elementu NRA vērtības tiek dalītas ar zemāko NRA vērtību, kāda ir elementam:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

Ceturtais solis

Uzrakstiet etiķskābes minimālo formulu:

CH ₂ O

Savienojuma apakšindeksi ir vērtības, kas iegūtas no PMNE.

Atsauces

1. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. gada 27. augusts). Empīriskā formula: definīcija un piemēri. Atgūts no: domaco.com
3. Wikipedia. (2020). Empīriskā formula. Atgūts no: en.wikipedia.org
4. Ķīmija LibreTexts. (2019. gada 03. jūlijs). Empīrisko formulu aprēķināšana savienojumiem. Atgūts no: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (2020). Empīriskā formula: definīcija, soļi un piemēri. Pētījums. Atgūts no: study.com