To działa przykładowy problem chemiczny obliczyć najprostsza formuła ze składu procentowego.
Najprostsza formuła z problemu procentowego składu
Witamina C zawiera trzy pierwiastki: węgiel, wodór i tlen. Analiza czystej witaminy C wskazuje, że pierwiastki są obecne w następujących procentach masy:
- C = 40,9
- H = 4,58
- O = 54,5
Użyj danych, aby określić najprostszą formułę witaminy C.
Rozwiązanie
Chcemy znaleźć liczbę moli każdego elementu, aby określić stosunki elementów i wzór. Aby ułatwić obliczenia (tj. Pozwolić procentom przeliczyć bezpośrednio na gramy), załóżmy, że mamy 100 g witaminy C. Jeśli otrzymasz procent masy, zawsze pracować z hipotetyczną 100-gramową próbką. W 100-gramowej próbce jest 40,9 g C, 4,58 g H i 54,5 g O. Teraz wyszukaj masy atomowe dla pierwiastków z Układ okresowy. Stwierdzono, że masy atomowe to:
- H wynosi 1,01
- C wynosi 12,01
- O to 16,00
The masy atomowe zapewnić przelicznik moli na gram. Używając współczynnika konwersji, możemy obliczyć mole każdego elementu:
- mole C = 40,9 g C x 1 mol C / 12,01 g C = 3,41 mol C
- mole H = 4,58 g H x 1 mol H / 1,01 g H = 4,53 mol H
- mole O = 54,5 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 3,41 mol O
Liczby moli każdego pierwiastka są w tym samym stosunku co liczba atomów C, H i O w witaminie C. Aby znaleźć najprostszy stosunek liczby całkowitej, podziel każdą liczbę przez najmniejszą liczbę moli:
- C: 3,41 / 3,41 = 1,00
- H: 4,53 / 3,41 = 1,33
- O: 3,41 / 3,41 = 1,00
Stosunki wskazują, że dla każdego węgla atom jest jeden atom tlenu. Ponadto istnieje 1,33 = 4/3 atomów wodoru. (Uwaga: konwersja dziesiętnej na ułamek jest kwestią praktyki! Wiesz, że pierwiastki muszą być obecne w liczbach całkowitych, więc poszukaj typowych ułamków i zapoznaj się z dziesiętne odpowiedniki ułamków, aby można je było rozpoznać.) Innym sposobem wyrażenia stosunku atomu jest zapisanie go jako 1 C: 4/3 H: 1 O. Pomnóż trzy, aby uzyskać najmniejszy stosunek liczby całkowitej, który wynosi 3 C: 4 H: 3 O. Więc najprostsza formuła witaminy C to C.3H.4O3.
Odpowiedź
do3H.4O3
Drugi przykład
Jest to kolejny przykładowy problem chemiczny do obliczenia najprostszego wzoru na podstawie Skład procentowy.
Problem
Kassiteryt mineralny jest związkiem cyny i tlenu. Analiza chemiczna kasiterytu pokazuje, że procent masy cyny i tlenu wynosi odpowiednio 78,8 i 21,2. Określ wzór tego związku.
Rozwiązanie
Chcemy znaleźć liczbę moli każdego elementu, aby określić stosunki elementów i wzór. Aby ułatwić obliczenia (tzn. Pozwolić, aby procenty przeliczono bezpośrednio na gramy), załóżmy, że mamy 100 g cassiteritu. W 100-gramowej próbce jest 78,8 g Sn i 21,2 g O. Teraz wyszukaj masy atomowe dla pierwiastków z Układ okresowy. Stwierdzono, że masy atomowe to:
- Sn wynosi 118,7
- O to 16,00
Masy atomowe zapewniają współczynnik konwersji moli na gram. Używając współczynnika konwersji, możemy obliczyć mole każdego elementu:
- mole Sn = 78,8 g Sn x 1 mol Sn / 118,7 g Sn = 0,644 mol Sn
- mole O = 21,2 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 1,33 mol O
Liczby moli każdego pierwiastka są w tym samym stosunku, co liczba atomów Sn i O w kasiterycie. Aby znaleźć najprostszy stosunek liczby całkowitej, podziel każdą liczbę przez najmniejszą liczbę moli:
- Sn: 0,644 / 0,664 = 1,00
- O: 1,33 / 0,664 = 2,00
Stosunki wskazują, że na każdy dwa atomy tlenu przypada jeden atom cyny. Zatem najprostszą formą kasiterytu jest SnO2.
Odpowiedź
SnO2