Эмпирическая формула веществ

Люди несколько тысячелетий пытаются познать устройство вселенной. Ученые разных стран всего мира и по сей день изучают структуру и взаимодействие химических элементов. Плодами их открытий мы активно пользуемся в повседневной жизни, даже не подозревая об этом. Путем многократных наблюдений и полученных статистических данных можно определить эмпирическую формулу (ЭФ) вещества, для выявления которой необходимо знать массовые доли атомов в молекуле. ЭФ дает самое простейшее описание связей элементов внутри вещества в соответствии с их процентным содержанием.

Большинство органических соединений включает в себя углерод, водород и кислород, что упрощает задачу в установлении количественного состава субстанции. Естествоиспытатель Мульдер сделал интересное открытие. Он обнаружил в белках постоянство кратности атомов С, Н, О и N при исключении S и P. Анализ материи органического происхождения позволил определить точные эмпирические формулы.

Сначала ученые предполагали, что каждому веществу соответствует уникальная эмпирическая формула, которая не может совпадать с другими соединениями. В 19 веке выяснилось, что формула количественного соотношения элементов может совпадать у различных субстанций, если в их число входят одинаковые составляющие в соответствующем пропорциональном соотношении. Такие вещества было принято называть изомерами. Не смотря на идентичность числа компонентов, каждая материя показывала свойственные только ей характеристики. Как оказалось, все дело в расположении атомов внутри вещества. Чем сложнее формула, тем выше количество вариаций размещения молекул. Исследователи в этой области выяснили, что определить строение больших молекул не сложно, если установить структуру определенного количества групп из двух и более атомов, которые не изменяются при перемещении от одной молекулы к другой.

Если иметь процентное соотношение элементов внутри химического соединения, то вычисление эмпирической формулы производится достаточно просто.

Рассмотрим следующую задачу: Найдите ЭФ вещества, в котором содержится 84,21 процент углерода и 15,79 процент водорода.

Необходимо определить грамм-атомы (количество материи, масса которой равна ее атомной массе). Для этого следует процентное содержание компоненты в соединении разделить на его атомную массу, которую можно найти в таблице Менделеева.

• 84,21 : 12 = 7,0175 моль
• 15,79 : 1 = 15,79 моль.
• 2. Выберите наименьшее значение грамм-атома из всех, которые вы подсчитали. В данном случае, минимальное значение составляет 7,0175 моль.
• 3. Разделите все полученные грамм-атомы на самый маленький выявленный результат.
  7,0175 : 15,79 = 1 : 2,25
• 4. Переведите последние значения отношений атомов в целые числа путем умножения каждой итоговой величины на одну и ту же цифру.
  Увеличиваем результат в 4 раза: (1*4) : (2,25*4) = 4 : 9
• 5. Получение соотношения атомов в веществе. В итоге вычисления привели к следующим пропорциям - 4 : 9.
• 6. Составление эмпирической формулы по итогам произведенных вычислений.

Мольное соотношение атомов углерода и водорода имеет следующую формулу: С4Н9

Рассчитать ЭФ по готовым данным не составляет особого труда. С этим справится любой желающий. Гораздо сложнее получить результат в лабораторных условиях, не имея готовых результатов проведенных исследований. Выявить формулу соединения возможно с помощью спектрометрических экспериментов путем многократных измерений.

Во многих случаях эмпирические формулы не позволяют получить полное представление о природе материи.

Читайте также:

Пропиленгликоль сухой
Утилизация пропиленгликоля: важный процесс для специалистов
Использование пропиленгликоля

Для получения информации о ценах на монопропиленгликоль звоните нам по телефонам: +7 (499) 308-44-93, +7 (499) 308-44-91.