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Empirische Formel: Definition und Beispiele

Die empirische Formel einer Verbindung ist definiert als die Formel, die das Verhältnis der in der Verbindung vorhandenen Elemente zeigt , jedoch nicht die tatsächliche Anzahl der im Molekül gefundenen Atome. Die Verhältnisse sind durch Indizes neben den Elementsymbolen gekennzeichnet.

Auch bekannt als: Die empirische Formel wird auch als  einfachste Formel bezeichnet,  da die Indizes die kleinsten ganzen Zahlen sind, die das Verhältnis der Elemente angeben.

 

Beispiele für empirische Formeln

Glucose hat eine Summenformel von C 6 H 12 O 6 . Es enthält 2 Mol Wasserstoff pro Mol Kohlenstoff und Sauerstoff. Die empirische Formel für Glucose lautet CH 2 O.

Die Summenformel von Ribose lautet C 5 H 10 O 5 und kann auf die Summenformel CH 2 O reduziert werden .

 

So bestimmen Sie die empirische Formel

  1. Beginnen Sie mit der Anzahl der Gramm jedes Elements, die Sie normalerweise in einem Experiment finden oder in einem Problem angegeben haben.
  2. Nehmen Sie zur Vereinfachung der Berechnung an, dass die Gesamtmasse einer Probe 100 Gramm beträgt, sodass Sie mit einfachen Prozentsätzen arbeiten können. Mit anderen Worten, setzen Sie die Masse jedes Elements gleich dem Prozentsatz. Die Summe sollte 100 Prozent betragen.
  3. Verwenden Sie die Molmasse, die Sie erhalten, indem Sie das Atomgewicht der Elemente aus dem Periodensystem addieren , um die Masse jedes Elements in Mol umzuwandeln.
  4. Teilen Sie jeden Molwert durch die geringe Anzahl von Molen, die Sie aus Ihrer Berechnung erhalten haben.
  5. Runden Sie jede Zahl auf die nächste ganze Zahl. Die ganzen Zahlen sind das Molverhältnis der Elemente in der Verbindung. Dies sind die tiefgestellten Zahlen, die dem Elementsymbol in der chemischen Formel folgen.

Manchmal ist es schwierig, das Verhältnis der ganzen Zahlen zu bestimmen, und Sie müssen Versuch und Irrtum anwenden, um den richtigen Wert zu erhalten. Bei Werten nahe x.5 multiplizieren Sie jeden Wert mit demselben Faktor, um das kleinste ganzzahlige Vielfache zu erhalten. Wenn Sie beispielsweise 1,5 für eine Lösung erhalten, multiplizieren Sie jede Zahl im Problem mit 2, um 1,5 zu 3 zu machen. Wenn Sie einen Wert von 1,25 erhalten, multiplizieren Sie jeden Wert mit 4, um 1,25 zu 5 zu machen.

 

Verwenden der empirischen Formel zum Finden der Molekülformel

Sie können die Summenformel verwenden, um die Summenformel zu finden, wenn Sie die Molmasse der Verbindung kennen. Berechnen Sie dazu die empirische Formelmasse und dividieren Sie die zusammengesetzte Molmasse durch die empirische Formelmasse. Dies gibt Ihnen das Verhältnis zwischen den molekularen und empirischen Formeln. Multiplizieren Sie alle Indizes in der empirischen Formel mit diesem Verhältnis, um die Indizes für die Summenformel zu erhalten.

 

Beispielberechnung für empirische Formeln

Eine Verbindung wird analysiert und berechnet, um aus 13,5 g Ca, 10,8 g O und 0,675 g H zu bestehen. Finden Sie die empirische Formel der Verbindung.

Beginnen Sie mit der Umrechnung der Masse jedes Elements in Mol, indem Sie die Ordnungszahlen aus dem Periodensystem nachschlagen. Die Atommassen der Elemente betragen 40,1 g / mol für Ca, 16,0 g / mol für O und 1,01 g / mol für H.

13,5 g Ca x (1 Mol Ca / 40,1 g Ca)=0,337 Mol Ca.

10,8 g O x (1 Mol O / 16,0 g O)=0,675 Mol O.

0,675 g H x (1 Mol H / 1,01 g H)=0,668 Mol H.

Teilen Sie als nächstes jede Molmenge durch die kleinste oder die kleinste Molzahl (0,337 für Kalzium) und runden Sie auf die nächste ganze Zahl:

0,337 mol Ca / 0,337=1,00 mol Ca.

0,675 Mol O / 0,337=2,00 Mol O.

0,668 mol H / 0,337=1,98 mol H, was auf 2,00 aufrundet

Jetzt haben Sie die Indizes für die Atome in der empirischen Formel:

CaO 2 H 2

Wenden Sie abschließend die Regeln zum Schreiben von Formeln an, um die Formel korrekt darzustellen. Das Kation der Verbindung wird zuerst geschrieben, gefolgt vom Anion. Die empirische Formel ist richtig als Ca (OH) 2 geschrieben

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