Beregn enkleste formel fra prosentsammensetning

Kjemiprøveproblemer og løsninger

tifonimages/Getty Images

Dette er en fungert eksempel kjemiproblem å beregne enkleste formelen fra prosentsammensetningen .

Den enkleste formelen fra prosentvis sammensetningsproblem

Vitamin C inneholder tre grunnstoffer: karbon, hydrogen og oksygen. Analyse av rent vitamin C indikerer at grunnstoffene er tilstede i følgende masseprosenter:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

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

Løsning

Vi ønsker å finne antall mol av hvert element for å bestemme forholdet mellom elementene og formelen. For å gjøre beregningen enkel (dvs. la prosentene konverteres direkte til gram), la oss anta at vi har 100 g vitamin C. Hvis du får 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. Slå nå opp atommassene for grunnstoffene 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 omregningsfaktor . Ved å bruke konverteringsfaktoren kan vi beregne molene 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 for hvert grunnstoff er i samme forhold som antall atomer C, H og O i vitamin C. For å finne det enkleste hele tallforholdet, del hvert tall på det minste antall mol:

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

Forholdene indikerer det for hvert karbon atom det er ett oksygenatom. Dessuten er det 1,33 = 4/3 hydrogenatomer. (Merk: å konvertere desimal til en brøk er et spørsmål om praksis! Du vet at elementene må være tilstede i hele tallforhold, så se etter vanlige brøker og bli kjent med desimalekvivalentene for brøker, 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 hele tallforholdet, som er 3 C: 4 H : 3 O. Dermed enkleste formelen av vitamin C er C₃H₄O₃.

Svar

C₃H₄O₃

Andre eksempel

Dette er et annet utført eksempel kjemiproblem for å beregne den enkleste formelen fraprosent sammensetning.

Problem

Mineralet cassiteritt 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 til denne forbindelsen.

Løsning

Vi ønsker å finne antall mol av hvert element for å bestemme forholdet mellom 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. Slå nå opp atommassene for grunnstoffene fra Periodiske tabell . Atommassene er funnet å være:

• Sn er 118,7
• O er 16.00

Atommassene gir en omregningsfaktor for mol per gram. Ved å bruke konverteringsfaktoren kan vi beregne molene 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

Antallet mol av hvert grunnstoff er i samme forhold som antall atomer Sn og O i kassiteritt. For å finne det enkleste hele tallforholdet, del hvert tall på det minste antall mol:

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

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

Svar

SnO2