Eenvoudigste formule van procentuele samenstelling

Dit is een gewerkt voorbeeld chemie probleem om de te berekenen eenvoudigste formule van de procentuele samenstelling.

Vitamine C bevat drie elementen: koolstof, waterstof en zuurstof. Analyse van pure vitamine C geeft aan dat de elementen aanwezig zijn in de volgende massapercentages:

• C = 40,9
• H = 4,58
• O = 54,5

Gebruik de gegevens om de eenvoudigste formule voor vitamine C te bepalen.

We willen het aantal mol van elk element vinden om de verhoudingen van de elementen en de formule te bepalen. Laten we aannemen dat we 100 g vitamine C hebben om de berekening gemakkelijk te maken (d.w.z. de percentages direct in grammen om te rekenen). Als u wordt gegeven massapercentages, altijd werk met een hypothetisch monster van 100 gram. In een monster van 100 gram zijn er 40,9 g C, 4,58 g H en 54,5 g O. Zoek nu de atoommassa's op voor de elementen uit de Periodiek systeem. De atoommassa's blijken te zijn:

• H is 1,01
• C is 12,01
• O is 16.00 uur

De atoommassa's verschaffen mol per gram conversiefactor. Met behulp van de omrekeningsfactor kunnen we de mol van elk element berekenen:

• mollen C = 40,9 g C x 1 mol C / 12,01 g C = 3,41 mol C
• mollen H = 4,58 g H x 1 mol H / 1,01 g H = 4,53 mol H
• mollen O = 54,5 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 3,41 mol O

Het aantal mol van elk element is in dezelfde verhouding als het aantal atomen C, H en O in vitamine C. Om de eenvoudigste gehele getalverhouding te vinden, deel je elk getal door het kleinste aantal mol:

• C: 3,41 / 3,41 = 1,00
• H: 4,53 / 3,41 = 1,33
• O: 3,41 / 3,41 = 1,00

De verhoudingen geven aan dat voor elke koolstof atoom er is één zuurstofatoom. Ook zijn er 1,33 = 4/3 waterstofatomen. (Opmerking: het omzetten van de decimaal naar een breuk is een kwestie van oefenen! Je weet dat de elementen aanwezig moeten zijn in hele getalsverhoudingen, dus zoek naar gemeenschappelijke breuken en raak vertrouwd met de decimale equivalenten voor breuken zodat u ze kunt herkennen.) Een andere manier om de atoomverhouding uit te drukken is om het te schrijven als 1 C: 4/3 H: 1 O. Vermenigvuldig met drie om de kleinste gehele getalverhouding te verkrijgen, namelijk 3 C: 4 H: 3 O. Dus de eenvoudigste formule van vitamine C is C₃H₄O₃.

C₃H₄O₃

Dit is een ander uitgewerkt voorbeeld chemie probleem om de eenvoudigste formule uit de te berekenen procent samenstelling.

Het mineraal cassiteriet is een verbinding van tin en zuurstof. Chemische analyse van cassiteriet laat zien dat de massapercentages van tin en zuurstof respectievelijk 78,8 en 21,2 zijn. Bepaal de formule van deze verbinding.

We willen het aantal mol van elk element vinden om de verhoudingen van de elementen en de formule te bepalen. Om de berekening gemakkelijk te maken (d.w.z. laat de percentages direct in grammen omrekenen), laten we aannemen dat we 100 g cassiteriet hebben. In een monster van 100 gram zijn er 78,8 g Sn en 21,2 g O. Zoek nu de atoommassa's op voor de elementen uit de Periodiek systeem. De atoommassa's blijken te zijn:

• Sn is 118,7
• O is 16.00 uur

De atoommassa's verschaffen een conversiefactor van mol per gram. Met behulp van de omrekeningsfactor kunnen we de mol van elk element berekenen:

• mol Sn = 78,8 g Sn x 1 mol Sn / 118,7 g Sn = 0,664 mol Sn
• mol O = 21,2 g O x 1 mol O / 16,00 g O = 1,33 mol O

Het aantal mol van elk element is in dezelfde verhouding als het aantal atomen Sn en O in cassiteriet. Om de eenvoudigste gehele getalverhouding te vinden, deel je elk getal door het kleinste aantal mol:

• Sn: 0,664 / 0,664 = 1,00
• O: 1,33 / 0,664 = 2,00

De verhoudingen geven aan dat er één tinatoom is voor elke twee zuurstofatomen. De eenvoudigste formule van cassiteriet is dus SnO2.

SnO2