“Suatu sebatian mengandungi 40.0% karbon, 6.7% hidrogen dan 53.3% oksigen mengikut jisim. Cari formula empiriknya.” Jika soalan seperti itu membekukan anda, berita baiknya ia mengikut satu prosedur tetap setiap kali. Panduan ini mengajar prosedur itu daripada konsep mol, menyelesaikan tiga contoh termasuk kes “perpuluhan” yang janggal, dan menunjukkan cara meneruskan ke formula molekul apabila peperiksaan memintanya.
Apa itu formula empirik
Formula empirik ialah nisbah nombor bulat paling ringkas bagi atom setiap unsur dalam sebatian. Ia tidak semestinya molekul sebenar: glukosa sebenarnya C₆H₁₂O₆, tetapi formula empiriknya CH₂O, kerana 6 : 12 : 6 dipermudahkan kepada 1 : 2 : 1. Soalan komposisi peratus hampir sentiasa meminta formula empirik dahulu, kerana peratus hanya memberitahu anda nisbah jisim, bukan bilangan atom sebenar dalam satu molekul.
Kaedah lima langkah
Keseluruhan pengiraan ialah lima langkah yang sama dalam susunan yang sama. Susun kerja anda sebagai jadual dengan satu baris bagi setiap unsur.
- Ambil peratus sebagai jisim. Andaikan anda mempunyai sampel 100 g, jadi peratus menjadi bilangan gram itu. 40.0% karbon menjadi 40.0 g karbon.
- Bahagikan setiap jisim dengan jisim atom relatif (Ar) unsur itu. Ini menukar jisim kepada mol, kerana mol = jisim ÷ Ar. Guna nilai Ar yang diberi (C = 12, H = 1, O = 16, dan sebagainya).
- Cari nilai mol terkecil, kemudian bahagikan setiap nilai mol dengan nombor terkecil itu. Ini menskala nisbah supaya yang terkecil menjadi 1.
- Tukar hasil kepada nombor bulat. Jika sudah hampir nombor bulat, bundarkannya. Jika satu berakhir dengan pecahan jelas, seperti .5, .33 atau .25, darabkan setiap nilai dengan 2, 3 atau 4 untuk menghapuskannya.
- Tulis formula empirik menggunakan nombor bulat itu sebagai subskrip.
Contoh penyelesaian 1: kes bersih
Suatu sebatian mengandungi 40.0% C, 6.7% H dan 53.3% O mengikut jisim. Cari formula empiriknya.
| Unsur | Jisim (g) | ÷ Ar | Mol | ÷ terkecil (3.33) |
|---|---|---|---|---|
| C | 40.0 | ÷ 12 | 3.33 | 1 |
| H | 6.7 | ÷ 1 | 6.7 | 2.01 ≈ 2 |
| O | 53.3 | ÷ 16 | 3.33 | 1 |
Nisbah C : H : O ialah 1 : 2 : 1, jadi formula empirik ialah CH₂O. Perhatikan pembundaran kecil pada hidrogen (2.01 kepada 2), perbezaan kecil daripada membundarkan data dijangka, jadi jangan panik jika nilai ialah 1.98 atau 2.02.
Contoh penyelesaian 2: menghapuskan “.5”
Suatu oksida besi mengandungi 70.0% Fe dan 30.0% O mengikut jisim. Cari formula empiriknya. (Ar: Fe = 56, O = 16.)
- Fe: 70.0 ÷ 56 = 1.25
- O: 30.0 ÷ 16 = 1.875
Bahagikan dengan nilai lebih kecil, 1.25:
- Fe: 1.25 ÷ 1.25 = 1
- O: 1.875 ÷ 1.25 = 1.5
Nisbah 1 : 1.5 bukan nombor bulat, jadi darabkan kedua-duanya dengan 2 untuk mendapat 2 : 3. Formula empirik ialah Fe₂O₃, besi(III) oksida. Inilah langkah yang pelajar paling kerap salah: jangan sekali-kali bundarkan 1.5 kepada 2. Apabila anda nampak .5 yang jelas, gandakan semuanya.
Contoh penyelesaian 3: bermula daripada jisim, bukan peratus
Kaedah yang sama berfungsi apabila soalan memberi anda jisim terus, anda cuma langkau langkah 1. 4.8 g magnesium bergabung dengan 3.2 g oksigen. Cari formula empiriknya. (Ar: Mg = 24, O = 16.)
- Mg: 4.8 ÷ 24 = 0.2
- O: 3.2 ÷ 16 = 0.2
Bahagikan dengan 0.2: kedua-duanya memberi 1, jadi nisbah ialah 1 : 1 dan formula empirik ialah MgO. Inilah penaakulan di sebalik eksperimen magnesium oksida klasik, tempat anda mencari formula dengan membakar jisim magnesium yang diketahui. Anda boleh mengulang kaji corak pengiraan penuh di halaman formula empirik kami.
Meneruskan ke formula molekul
Kadangkala soalan juga memberi jisim molekul relatif (Mr) dan meminta formula molekul, bilangan atom sebenar dalam satu molekul. Dua langkah lagi menyelesaikannya:
- Kira jisim satu unit formula empirik. Untuk CH₂O ia ialah 12 + (2 × 1) + 16 = 30.
- Bahagikan Mr yang diberi dengan jisim empirik itu untuk mencari n, kemudian darabkan setiap subskrip dengan n.
Jika CH₂O mempunyai Mr 180, maka n = 180 ÷ 30 = 6, jadi formula molekul ialah (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆ (glukosa). Sentiasa cari formula empirik dahulu, kemudian skala naik.
Kesilapan lazim yang perlu dielakkan
- Membahagi dengan Mr dan bukan Ar dalam langkah 2. Anda menukar jisim setiap unsur kepada mol, jadi bahagikan dengan jisim atom unsur itu.
- Membundarkan .5 atau .33 terlalu awal. Darabkan seluruh nisbah naik untuk menghapuskan pecahan.
- Terlupa membahagi dengan terkecil. Nilai mol mentah jarang menjadi nisbah kemas sehingga anda skala.
- Mengelirukan formula empirik dan molekul. Formula empirik ialah nisbah paling ringkas; formula molekul perlukan Mr juga.
Berlatih sehingga jadual automatik
Setiap soalan komposisi peratus ialah jadual yang sama: jisim, bahagi dengan Ar, bahagi dengan terkecil, hapuskan pecahan, tulis formula. Latih beberapa sehingga anda boleh susun jadual tanpa berfikir, kemudian tambah langkah formula molekul. Semasa anda belajar anda boleh menyemak jawapan dengan kalkulator formula empirik kami, tetapi sasarkan untuk membuatnya tanpa bantuan, kerana tiada kalkulator membuat penaakulan untuk anda dalam peperiksaan. Jika kes “.5” dan “.33” terus menyusahkan anda, itu pembetulan lima minit dengan guru. Kelas dalam talian satu-ke-satu kami berjalan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam, dengan sesi percubaan satu jam berbayar.
Bersedia untuk bantuan satu-ke-satu?
Guru berpengalaman boleh membantu anak anda mempraktikkannya.
dari RM50/jam · Percubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama