Calculați cea mai simplă formulă din compoziția procentuală

Acesta este un exemplu de problemă de chimie lucrat pentru a calcula cea mai simplă formulă din procentul de compoziție.

Cea mai simplă formulă din Procent Problema compoziției

Vitamina C conține trei elemente: carbon, hidrogen și oxigen. Analiza vitaminei C pure indică faptul că elementele sunt prezente în următoarele procente de masă:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Utilizați datele pentru a determina cea mai simplă formulă pentru vitamina C.

Soluţie

Vrem să găsim numărul de aluniți al fiecărui element pentru a determina raporturile elementelor și formula. Pentru a face calculul ușor (de exemplu, lăsați procentele să se transforme direct în grame), să presupunem că avem 100 g de vitamina C. Dacă vi se administrează procente de masă, mereu lucrați cu un eșantion ipotetic de 100 de grame. Într-un eșantion de 100 de grame, există 40,9 g C, 4,58 g H și 54,5 g O. Acum, căutați masele atomice pentru elementele din tabelul periodic. Masele atomice sunt considerate a fi:

• H este 1,01
• C este 12,01
• O este ora 16.00

Masele atomice asigură un factor de conversie mol-pe-gram. Folosind factorul de conversie, putem calcula alunitele fiecărui element:

• aluniți C = 40,9 g C x 1 mol C / 12,01 g C = 3,41 mol C
• moli H = 4,58 g H x 1 mol H / 1,01 g H = 4,53 mol H
• aluniți O = 54,5 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 3,41 mol O

Numărul de aluniți al fiecărui element este în același raport cu numărul de atomi C, H și O în vitamina C. Pentru a găsi cel mai simplu raport între numere, împărțiți fiecare număr la cel mai mic număr de aluniți:

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

Raporturile indică faptul că pentru fiecare atom de carbon există un atom de oxigen. De asemenea, există 1,33 = 4/3 atomi de hidrogen. (Notă: convertirea zecimalei într-o fracție este o problemă de practică! Știți că elementele trebuie să fie prezente în raporturi întregi, deci căutați fracții comune și familiarizați-vă cu echivalențele zecimale pentru fracții, astfel încât să le puteți recunoaște.) O altă modalitate a exprima raportul atomilor înseamnă a-l scrie ca 1 C: 4/3 H: 1 O. Înmulțiți cu trei pentru a obține cel mai mic raport cu numere întregi, care este 3 C: 4 H: 3 O. Astfel, cea mai simplă formulă de vitamina C este C₃H₄O₃.

Răspuns

C₃H₄O₃

Al doilea exemplu

Acesta este un alt exemplu de problemă de chimie lucrat pentru a calcula cea mai simplă formulă din procentul de compoziție.

Problemă

Casiterita minerală este un compus din staniu și oxigen. Analiza chimică a cassiteritei arată că procentele de masă ale staniu și oxigen sunt 78,8 și, respectiv, 21,2. Determinați formula acestui compus.