Egy vegyület elemi tömegarányaiból a legegyszerűbb atomarány számítható ki. Ezt adja az empirikus képlet. A molekulaképlethez további adat, például moláris tömeg szükséges. A tömegszázalékokat közvetlenül indexként beírni azért hibás, mert a különböző atomok tömege eltér.
Száz gramm mintából indulunk
Szemléltető feladatunkban a minta 40,0% szenet, 6,7% hidrogént és 53,3% oxigént tartalmaz. Száz gramm mintát választva a számok grammként is olvashatók. A könnyen követhető tanpéldában 12, 1 és 16 g/mol moláris tömegekkel közelítünk.
A megfelelő anyagmennyiségek körülbelül 3,333 mol C, 6,7 mol H és 3,331 mol O. Mindet a legkisebbel osztva az arány nagyjából 1 : 2,01 : 1. A megadott, kerekített százalékok alapján ez 1 : 2 : 1, így az empirikus képlet CH₂O.
Mikor szabad kerekíteni?
A 2,01 és 2 közötti eltérés összhangban lehet a kerekített bemeneti adatokkal. Az 1,50-et azonban nem helyes egyszerűen 2-re kerekíteni. Ha az arány 1 : 1,5, mindkét számot kettővel szorozva 2 : 3 egész arányt kapunk.
Az összes elemet ugyanazzal a szorzóval kell alakítani. A számítás közben őrizd meg a tizedeseket, és csak az arány értelmezésekor dönts az egész számokról. Nagy eltérésnél ellenőrizd az adatok összegét és az atomtömegeket.
Az empirikus és a molekulaképlet
A CH₂O közelítő képlettömege 30 g/mol. Ha egy külön feladatadat szerint a molekulatömeghez tartozó moláris tömeg 180 g/mol, a szorzó 180/30 = 6. A molekulaképlet ekkor C₆H₁₂O₆. Ettől a szerkezet és a vegyület egyértelmű azonossága még nincs meghatározva. A kalkulátor eredményét a bemeneti adatok pontosságával együtt értelmezd.
Kapcsolódó DG Kalkulátor megnyitása
Forrás és módszertani háttér
A számpéldák saját szemléltető számítások.
Saját, végigvezetett számítási példa; a képlet és a modell feltételei a szövegben szerepelnek.
Háromkérdéses tudáspróba
Minden kérdésnél egy választ jelölj meg. A kiértékelés a cikk megértését ellenőrzi.
1. Miért kell a tömegeket molra váltani?
- A) Mert mindig száz gramm kell
- B) Mert atomarányt keresünk
- C) Mert így eltűnik a mérési hiba
2. Mit kezdünk az 1 : 1,5 aránnyal?
- A) Csak az 1,5-et kerekítjük
- B) Elhagyjuk a második elemet
- C) Mindkettőt kettővel szorozzuk
3. Mi kellhet a molekulaképlethez az empirikus képleten túl?
- A) A vegyület moláris tömege
- B) A minta színe
- C) A tároló mérete
Megoldások és önálló pontozás
Minden helyes válasz 1 pont. 3 pont: a három összefüggést helyesen alkalmaztad; 2 pont: nézd át a téves válaszhoz tartozó részt; 0–1 pont: számold végig újra a példát. A rövid próba kizárólag e cikk tanulságaira vonatkozik.
1. Miért kell a tömegeket molra váltani?
B) Mert atomarányt keresünk – Az atomok számarányát az anyagmennyiségek aránya mutatja.
2. Mit kezdünk az 1 : 1,5 aránnyal?
C) Mindkettőt kettővel szorozzuk – Így kapjuk a 2 : 3 egész arányt.
3. Mi kellhet a molekulaképlethez az empirikus képleten túl?
A) A vegyület moláris tömege – Ez adhatja meg az empirikus képlet egész számú többszörösét.