MOLEKYYLIKAAVA: MITEN SE SAADAAN, ESIMERKKEJÄ JA HARJOITUKSIA - KEMIA - 2026

Molekyylikaava on esitys yhdisteen molekyyliä kohti, jossa atomit kaikki tekijät esittää yhdisteen ja niiden lukumäärä on merkitty niiden kemialliset merkit. Jokaiseen atomiin liittyy alaindeksi.

Molekyylikaavalla on rajoitus, että se ei osoita molekyylin eri atomien sidoksia eikä niiden alueellista suhdetta; aivan kuten rakennekaava tekee. Joissakin tapauksissa, se ei ole spesifinen, esimerkiksi: C ₆ H ₁₂ O ₆ on molekyylikaava glukoosi, galaktoosi, ja fruktoosi.

Loputtomia isomeerisiä yhdisteitä voidaan saada samasta molekyylikaavasta. Tämä vastaa muuttuvaa orgaanista yhdistettä, jolla on korkea molekyylimassa. Lähde: Gabriel Bolívar.

Atomien järjestelylle molekyylikaavassa on joukko sääntöjä. Ionisuoloille, esimerkiksi natriumkloridille, kationisymboli (Na ⁺) asetetaan ensin ja sitten anionisymboli (Cl ^-). Siksi natriumkloridin molekyylikaava on NaCl.

Orgaanisten yhdisteiden molekyylikaava kirjoitetaan asettamalla ensin hiilen (C) symboli, jota seuraa vety (H) symboli ja sitten jäljellä olevat atomit. Esimerkiksi, molekyylikaava etikkahappoa C ₂ H ₄ O ₂.

Kuinka saada molekyylikaava

Yhdisteen molekyylikaavan saaminen perustuu sen minimi- tai empiirisen kaavan aikaisempaan määrittämiseen. Tästä syystä ensimmäiset vaiheet molempien kaavojen saamiseksi ovat yleisiä.

Ensimmäinen askel

Kemiallisen yhdisteen alkuaineiden massa on tavallista ilmaista prosenttimuodossa. Sitten on suoritettava yksinkertainen laskelma eri elementtien massaprosentin muuttamiseksi niiden massiksi grammoina.

Toinen vaihe

Kun tiedät kunkin elementin massan grammoina ja niiden atomimassan, kunkin atomin suhteellisen määrän tai kunkin atomin moolien lukumäärän, voidaan saada jakamalla kunkin eri elementin massa niiden atomimassalla.

Kolmas vaihe

Jaa kaikkien atomien suhteelliset lukumäärät suhteellisella numerolla, jolla on pienin arvo. Vähimmäissuhteen arvojen on oltava kokonaislukuja. Jos osuuden arvo sisältää desimaalin, on tehtävä korjaus, jotta desimaali katoaa.

Korjaus koostuu kertomalla kaikki suhteen arvot luvulla, joka palauttaa kaikki arvot kokonaislukuiksi. Esimerkiksi, jos vähimmäisosuuden arvo on 1,25, kaikki arvot on kerrottava neljällä (4). Koska 1,25 kerrottuna 4 on yhtä suuri kuin 5, kokonaisluku.

Neljäs vaihe

Yhdisteen kaikkien elementtien kemialliset symbolit sijoitetaan ja niihin liittyvä alaindeksi; toisin sanoen elementin vähimmäisosuuden arvo.

Viides vaihe

Yhdisteen vähimmäiskaava voidaan muuttaa sen molekyylikaavaksi saamalla yhdisteen molekyylipainon ja sen minimikaavan (n) painon välinen suhde. Tämä suhde on sama kuin molekyylikaavan ja minimikaavan välinen suhde.

n = yhdisteen molekyylipaino / minimikaavan paino

Saadaksesi molekyylikaava, kerro vähimmäiskaava luvulla n. Tämä tarkoittaa, että jokainen vähimmäiskaavan alaindeksi on kerrottava luvulla n.

n = molekyylipaino / kaavan vähimmäispaino

= Molekyylikaava / minimi kaava

Molekyylikaava = nminimum formula

Esimerkkejä molekyylikaavoista

Joitakin yleisiä molekyylikaavoja on lueteltu alla:

- rautaoksidi (FeO)

-Natriumhydroksidi (NaOH)

-Kaliumoksidi (K ₂ O)

-Kloorioksidi (Cl ₂ O ₇)

- rautahydroksidi

-Kalsiumkloridi (CaCl ₂)

-Kloorivetyhappo (HCl)

Natriumnitraatti sulfaatti (N- ₂ SO ₄)

-Sulfuric happo (H ₂ SO ₄)

-Perbromihappo (HBrO ₄)

Alumii- kloridi (AICI ₃)

Metaanin (CH ₄)

Propaania (C ₃ H ₈)

Etaani (C ₂ H ₆)

Etyyli alkoholi (C ₂ H ₆ O)

Etikkahappo (C ₂ H ₄ O ₂)

Bentseeni (C ₆ H ₆)

Glukoosi (C ₆ H ₁₂ O ₆)

Ratkaistuja harjoituksia

- Harjoitus 1

Metyylibentsoaatilla on seuraavat massaprosentit:

C: 70,57%, H: 5,93%

Tai: 23,49%

Ja molekyylipaino 136,1 g / mol. Määritä molekyylikaava.

Ensimmäinen askel

Ensimmäinen vaihe on ilmaista elementtien massaprosentit niiden massana grammoina tietäen, että massaprosentit ovat suhteessa molekyylipainoon.

Yhdisteen moolia vastaavasta 136,1 grammasta 70,57% edustaa vain hiiltä. Ja niin edelleen jäljellä olevilla elementeillä:

Hiilimassa = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Vetymassa = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Hapen massa = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Toinen vaihe

Molekyylikaavan valmistelussa on määritettävä atomien suhteelliset lukumäärät (NRA). Tätä varten elementtien massat jaetaan atomimassoillaan:

NRA (C) = 96 g / 12 g

= 8

NRA (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Kolmas vaihe

Meidän on sitten laskettava elementtien vähimmäisosuudet (PME). Tätä varten kaikki NRA-arvot jaetaan pienimmällä NRA-arvolla:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Neljäs vaihe

Kirjoita metyylibentsoaatin vähimmäiskaava sen perusteella, että elementtien alaindeksit ovat lasketut vähimmäisosuudet:

C ₄ H ₄ O

Viides vaihe

Lopuksi on määritettävä metyylibentsoaatin molekyylikaava. Siksi laskemme n:

n = molekyylipaino / kaavan vähimmäispaino

Vähimmäiskaavan paino on 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Molekyylikaava = 2minimum formula

= 2 C ₄ H ₄ O

Molekyylikaava metyylibentsoaattia = C ₈ H ₈ O ₂

- Harjoitus 2

Bentseenin muodostavien alkuaineiden prosenttiosuudet ovat seuraavat:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Bentseenin molekyylipaino on 78 g / mol. Määritä sen molekyylikaava.

Ensimmäinen askel

Muunna elementtien massaprosentit niiden massaan grammoina:

Hiilimassa = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Vetymassa = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Toinen vaihe

Atomien suhteellisten lukumäärien laskeminen (NRA). Tätä varten elementtien massat jaetaan atomimassoillaan:

NRA (C) = 72 g / 12 g

= 6

NRA (H) = 6 g / 1 g

= 6

Kolmas vaihe

Elementtien vähimmäisosuuden (PME) arvojen laskeminen. Tämä lasketaan jakamalla kaikkien kohteiden NRA-arvot pienimmällä NRA-arvolla:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Neljäs vaihe

Kirjoita bentseenin vähimmäiskaava ottaen huomioon, että elementtien alaindeksit ovat lasketun vähimmäisosuuden arvoja.

Minimi bentseenikaava: CH

Viides vaihe

Molekyylikaavan määrittäminen laskemalla moolimassan ja minimikaavan massan välinen suhde:

n = minimikaavan moolimassa / paino

= 78 g / 13 g

n = 6

Molekyylikaava = nminimum formula

= 6CH

= C ₆ H ₆

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
2. Wikipedia. (2020). Kemiallinen kaava. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
3. Rajaton oppiminen. (SF). Molekyylikaavat. Palautettu osoitteesta: Kurssit.lumenlearning.com
4. Helmenstine, tohtori Anne Marie (29. syyskuuta 2019). Laske empiiriset ja molekyylikaavat. Palautettu osoitteesta: gondo.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Kuinka käyttää empiirisiä kaavoja molekulaaristen kaavojen löytämiseen. Palautettu sivustolta: dummies.com