Cara mengira formula empirik dan molekul

Soalan formula empirik nampak lebih sukar daripada sebenarnya. Setiap satu daripadanya mengikut resipi pendek yang sama, dan sebaik anda melatihnya beberapa kali anda boleh menjawabnya hampir secara automatik. Silapnya ialah memisahkan dua idea yang pelajar sering kaburkan bersama, formula empirik dan formula molekul, dan tahu tepat maklumat mana yang memberi anda setiap satu. Panduan ini menyusun kaedahnya langkah demi langkah dengan nombor kerja yang boleh anda ikut.

Dua formula, dua makna

Formula empirik ialah nisbah nombor bulat paling ringkas bagi atom dalam sebatian. Formula molekul ialah bilangan sebenar setiap atom dalam satu molekul. Ia selalunya berbeza. Glukosa mempunyai formula molekul C₆H₁₂O₆, tetapi formula empiriknya CH₂O, kerana 6 : 12 : 6 dipermudah kepada 1 : 2 : 1. Asid etanoik, CH₃COOH, juga mempunyai formula empirik CH₂O walaupun formula molekulnya C₂H₄O₂. Jadi formula empirik memberitahu anda nisbah; formula molekul memberitahu anda bilangan sebenar. Anda sentiasa mencari formula empirik dahulu, kemudian menskalakannya ke formula molekul jika soalan memberi anda jisim molekul relatif.

Kaedah empat langkah bagi formula empirik

Guna rutin tepat ini setiap kali:

1. Tulis jisim setiap unsur. Jika anda diberi peratusan, anggap 100 g sebatian supaya setiap peratusan menjadi jisim dalam gram. Jika data datang daripada eksperimen, guna jisim yang diukur terus.
2. Bahagikan setiap jisim dengan jisim atom relatif unsur untuk mendapat mol atom.
3. Bahagikan setiap jawapan dengan yang terkecil antaranya. Ini menskalakan nisbah ke bawah supaya yang terkecil menjadi 1.
4. Tukar nisbah kepada nombor bulat. Jika satu nilai masih bukan bulat, contohnya 1.5, darabkan setiap bahagian dengan faktor kecil (di sini, 2) sehingga semuanya menjadi integer.

Itulah keseluruhan kaedah. Anda boleh berlatih sepenuhnya di formula empirik, dan semak sebarang jawapan dengan kalkulator formula empirik kami.

Contoh kerja daripada peratusan

Satu sebatian mengandungi 40.0% karbon, 6.7% hidrogen dan 53.3% oksigen mengikut jisim. Cari formula empiriknya.

• Langkah 1: anggap 100 g, jadi 40.0 g C, 6.7 g H, 53.3 g O.
• Langkah 2: bahagi dengan jisim atom relatif (C = 12, H = 1, O = 16). Mol C = 40.0 ÷ 12 = 3.33; mol H = 6.7 ÷ 1 = 6.7; mol O = 53.3 ÷ 16 = 3.33.
• Langkah 3: bahagi dengan yang terkecil, 3.33. Ini memberi C : H : O = 1 : 2.01 : 1.
• Langkah 4: ini sudah nombor bulat, jadi formula empiriknya CH₂O.

Setiap soalan empirik, sama ada daripada peratusan atau jisim, ialah jalan empat langkah yang sama ini.

Daripada empirik kepada formula molekul

Untuk pergi lebih jauh anda perlukan satu fakta tambahan: jisim molekul relatif, Mr. Formula molekul sentiasa gandaan nombor bulat bagi formula empirik, dan anda mencari gandaan itu, n, begini:

n = jisim molekul relatif ÷ jisim formula empirik

Katakan sebatian di atas mempunyai Mr 180. Jisim formula empirik CH₂O ialah 12 + (2 × 1) + 16 = 30. Jadi n = 180 ÷ 30 = 6, dan formula molekulnya (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆, glukosa. Jika sebaliknya Mr ialah 60, maka n = 60 ÷ 30 = 2, memberi C₂H₄O₂, asid etanoik. Formula empirik sama, molekul berbeza, ditentukan sepenuhnya oleh Mr. Anda boleh melatih peringkat kedua ini di formula molekul.

Apabila data datang daripada eksperimen

SPM sering memberi nombor daripada eksperimen sebenar dan bukan peratusan. Klasiknya ialah membakar magnesium dalam oksigen dan menimbang magnesium oksida yang terbentuk. Jika 2.4 g magnesium bergabung dengan 1.6 g oksigen, maka mol Mg = 2.4 ÷ 24 = 0.1 dan mol O = 1.6 ÷ 16 = 0.1. Nisbahnya 1 : 1, jadi formula empiriknya MgO. Kaedahnya sama; hanya sumber jisim yang berubah.

Kesilapan yang perlu dielak

Tiga kesilapan menyebabkan kebanyakan markah hilang. Pertama, membahagi dengan jisim atom relatif yang salah, sentiasa ambil nilai daripada Jadual Berkala yang diberi, dan semak dua kali O = 16, bukan 8. Kedua, terlupa langkah 3 dan cuba membaca nisbah terus daripada mol. Ketiga, tersilap mengendali nisbah bukan bulat: nilai seperti 1.33 bermaksud darab semua dengan 3, dan 1.5 bermaksud darab dengan 2, jangan sekali-kali bundarkan sahaja, kerana pembundaran menukar sebatian. Bundarkan hanya hingar eksperimen tulen, seperti 2.01 kepada 2.

Kuasai ini dan formula empirik serta molekul menjadi antara markah paling boleh diramal dalam kertas. Jika anda mahu seorang guru menyemak nisbah anda dan menangkap tabiat pembundaran sebelum ia merugikan anda dalam peperiksaan, kelas dalam talian satu-ke-satu kami bersama guru Kimia SPM kami yang berpengalaman memberi anda maklum balas sebegitu, dari RM50 sejam dengan pelajaran percubaan satu jam berbayar.