Empirisk formel och molekylformel
Molekylformel: Anger verkligt antal atomer av olika slag i ett ämne.
- Exempel: Druvsocker, C6H12O6.
Empirisk formel: Anger förhållandet mellan antalet atomer i ett ämne.
- Exempel: Druvsocker
- Lika många C som O.
- Dubbelt så många H som C (eller O).
- Detta ger oss den empiriska formeln CH2O.
Exempel: Beräkning av ett ämnes formel med hjälp av den empiriska formeln
I en kemisk förening är masshalten kol 40,0%, väte 6,67% och syre 53,3%. Molekylmassan är 180 u. Vilken molekylformel har ämnet?
Hur göra?
- Anta att vi har 100 g av ämnet.
- Räkna ut hur många mol av respektive ämne (C, H, O) vi har.
- Räkna ut den empiriska formeln!
Vi gör detta:
- Kol, C
\[m_{\text{C}} = 40,0\text{g} \hspace{100cm}\]
\[n_{\text{C}} = \frac {m_{\text{C}}}{M_{\text{C}}} = \frac {40,0\text{g}}{12,0\text{g/mol}} \approx 3,33\text{mol} \hspace{100cm}\]
- Väte, H
\[m_{\text{H}} = 6,67\text{g} \\ n_{\text{H}} = \frac {m_{\text{H}}}{M_{\text{H}}} = \frac {6,67\text{g}}{1,008\text{g/mol}} \approx 6,62\text{mol}\]
- Syre, O
\[m_{\text{O}} = 53,3\text{g} \\ n_{\text{O}} = \frac {m_{\text{O}}}{M_{\text{O}}} = \frac {53,3\text{g}}{16,0\text{g/mol}} \approx 3,33\text{mol}\]
Vi ser att vi har dubbelt så många väteatomer som vi har kolatomer och syreatomer (eller, på matematiska, \(n_{\text{C}}:n_{\text{H}}:n_{\text{O}} = 1:2:1\)).
Därför får vi den empiriska formeln CH2O.
Vi vet att ämnets molekylmassa är 180 u. Vi frågar oss, "hur många gånger går massan för CH2O upp i 180u?"
Vi räknar ut massan för CH2O:
\(m_{\text{CH}_2\text{O}} = 12,0\text{u} + 1,008\text{u} \times 2 + 16,0\text{u} = 30,016\text{u}\)
Vi måste ta denna massa \(x\) antal gånger för att uppnå molekylmassan 180 u.
\(x \cdot 30,016\text{u} = 180\text{u}\)
\(x \approx 6\)
Vi får då formeln (CH2O)6 eller C6H12O6 (vilket råkar vara formeln för glukos).