
Masseprocent og empiriske formler
Fordi grundstofferne i en forbindelse er sammensat som en bestemt andel, er de også sammensat med en bestemt andel, i forhold til masse. Derfor, hvis vi kender massen af en grundstof i en prøve af en forbindelse, kan vi beregne forbindelsens masseprocentsammensætning eller masseprocent, hvilken er massen af et grundstof, divideret med den samlede masse af forbindelsen, ganget med 100%:
Konceptforståelse 7.4 |
Beregning af masseprocent fra eksperimentelle dataHvad er masseprocenten af N, hvis 7,64 g N er tilstede i 12,0 g af N2O, ”lattergas”, der bruges som bedøvelse ved operationer og hos tandlægen? Svar |
Masseprocentsammensætning ved brug af molar masse
Vi kan også beregne masseprocentsammensætningen af en forbindelse, ved at anvende dens molare masse. Når den samlede masse af hvert grundstof divideres med den molare masse for forbindelse, og ganges med 100%:
Opgaveeksempel 7.7 |
Beregning af masseprocentsammensætningen fra molar masseLugten af frugten pære, skyldes en organiske forbindelse kaldet propylacetat, der har formlen C5H10O2. Hvad er den procentvise sammensætning? LøsningTrin 1: Trin 2: Den samlede masseprocent af grundstofferne i forbindelsen, skal give 100%: |
Empiriske formler
Indtil nu, har formlerne du har set, været molekylære formler, der er de egentlige formler for forbindelser. Hvis vi skriver en formel der repræsentere det laveste heltalsforhold af atomerne i en forbindelse, kaldes det den simpleste, eller empiriske formel. For eksempel, har forbindelsen benzen med molekyleformlen C6H6, den empiriske formel CH. Nogle molekylære formler og deres empiriske formler, er vist i tabel 7.3.
Den empiriske formel for en forbindelse bestemmes, ved at konvertere antallet af gram af hvert grundstof til mol, og finde det lavest mulige heltalsforhold, til brug for det nedsænkede tal, som vist i Opgaveeksempel 7.8.
Opgaveeksempel 7.8 |
Beregning af en empirisk formelEn jernforbindelse bruges til at rense vand i rensningsanlæg. Hvad er den empiriske formel for forbindelsen, hvis eksperimental analyse viser, at en prøve af forbindelsen, indeholder 6,87 g jern og 13,1 g chlor? LøsningTrin 1: Trin 2: Trin 3: |

Ofte er masseprocenten for hvert grundstof i en forbindelse oplyst. Masseprocentsammensætningen er den samme for enhver mængde af forbindelsen. For eksempel, har metan, CH4, altid en masseprocentsammensætning af 74,9% C og 25,1% H. Derfor, hvis vi har en prøve af metan på nøjagtig 100. gram, kan vi finde antal gram af hvert grundstof i de 100. g, som vist i Opgaveeksempel 7.9.
Opgaveeksempel 7.9 |
Beregning af den empiriske formel fra masseprocent-sammensætningenTetrachlorethen, er en farveløs forbindelse der bruges ved tørrensning af tøj. Hvad er den empiriske formel for tetrachlorethen, hvis masseprocentsammensætningen er 14,5% C og 85,5% Cl? LøsningTrin 1: Trin 2: Trin 3: |
Konvertering af decimaltal til hele tal
Nogle gange, giver resultatet af division med det mindste antal mol, et decimaltal i stedet for et helt tal. Decimalværdier, som er meget tæt på hele tal, kan blive rundet af. For eksempel, kan man runde 2,04 ned til 2 og 6,98 op til 7. Et decimal der er større end 0,1 eller mindre en 0,9, bør ikke rundes af. I stedet, ganges der med et lille heltal, indtil vi får et helt tal. Nogle multiplikatorer der ofte anvendes, er vist i tabel 7.4.
Lad os antage, at antallet af mol vi opnår, giver nedsænkede tal i formlen som C1,00H2,33O0,99. Selvom vi kan runde 0,99 op til 1, kan vi ikke afrunde 2,33. Hvis vi ganger med 2,33 x 2, får vi 4,66, der stadig ikke er et helt tal. Hvis vi ganger 2,33 med m, får vi 6,99, der kan rundes op til 7. For at færdiggøre den empiriske formel, skal alle de øvrige nedsænkede tal i formlen også ganges med 3:
Opgaveeksempel 7.10 |
Beregning af empirisk formel ved brug af multiplikatorerAscorbinsyre (C vitamin), der findes i citrusfrugter og grøntsager, er vigtig i metaboliske reaktioner i kroppen, i syntesen af collagen, og i forebyggelsen af skørbug. Hvis masseprocentsammensætningen af ascorbinsyre er 40,9% C, 4,58%H, og 54,5% O, hvad er så den empiriske formel for ascorbinsyre? LøsningTrin 1: Trin 2: Trin 3: C1,00H1,33O1,00 Fordi det nedsænkede tal for H er et decimaltal der er større end 0,1 og mindre end 0,9, skal det ikke afrundes. Derfor ganger vi hver af de nedsænkede tal med 3, for at opnå et helt tal for H, som er 4. Dermed bliver den empiriske formel for ascorbinsyre C3H4O3: |