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Berechnen Sie die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung

Berechnen Sie die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung

Dies ist ein Beispiel für ein Chemieproblem, bei dem die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung berechnet wird.

Einfachste Formel aus prozentualem Zusammensetzungsproblem

Vitamin C enthält drei Elemente: Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Die Analyse von reinem Vitamin C zeigt, dass die Elemente in den folgenden Massenprozenten vorliegen:

  • C = 40,9
  • H = 4,58
  • O = 54,5

Bestimmen Sie anhand der Daten die einfachste Formel für Vitamin C.

Lösung

Wir wollen die Anzahl der Mole jedes Elements finden, um die Verhältnisse der Elemente und die Formel zu bestimmen. Um die Berechnung zu vereinfachen (d. H. Um die Prozentsätze direkt in Gramm umzurechnen), nehmen wir an, dass wir 100 g Vitamin C haben. immer arbeiten Sie mit einer hypothetischen 100-Gramm-Probe. In einer 100-Gramm-Probe befinden sich 40,9 g C, 4,58 g H und 54,5 g O. Nun schlagen Sie die Atommassen für die Elemente aus dem Periodensystem nach. Die Atommassen sind:

  • H ist 1,01
  • C ist 12.01
  • O ist 16.00

Die Atommassen liefern einen Umrechnungsfaktor von Mol pro Gramm. Mit dem Umrechnungsfaktor können wir die Mol jedes Elements berechnen:

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

Die Anzahl der Mole jedes Elements entspricht der Anzahl der Atome C, H und O in Vitamin C. Um das einfachste Verhältnis für die ganze Zahl zu erhalten, teilen Sie jede Zahl durch die kleinste Anzahl der Mole:

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

Die Verhältnisse geben an, dass für jedes Kohlenstoffatom ein Sauerstoffatom vorhanden ist. Es gibt auch 1,33 = 4/3 Wasserstoffatome. (Hinweis: Das Umwandeln der Dezimalzahl in einen Bruch ist eine Frage der Übung! Sie müssen wissen, dass die Elemente in ganzzahligen Verhältnissen vorliegen müssen. Suchen Sie daher nach gemeinsamen Brüchen und machen Sie sich mit den Dezimaläquivalenten für Brüche vertraut, damit Sie sie erkennen können.) Das Atomverhältnis auszudrücken heißt, es als 1 C: 4/3 H: 1 O zu schreiben. Mit drei multiplizieren, um das kleinste ganzzahlige Verhältnis zu erhalten, das 3 C: 4 H: 3 O ist Vitamin C ist C3H4O3.

Antworten

C3H4O3

Zweites Beispiel

Dies ist ein weiteres Beispiel für ein Chemieproblem, bei dem die einfachste Formel aus der prozentualen Zusammensetzung berechnet wird.

Problem

Das Mineral Kassiterit ist eine Verbindung aus Zinn und Sauerstoff. Die chemische Analyse von Kassiterit zeigt, dass die Massenanteile von Zinn und Sauerstoff 78,8 bzw. 21,2 betragen. Bestimmen Sie die Formel dieser Verbindung.

Lösung

Wir wollen die Anzahl der Mole jedes Elements finden, um die Verhältnisse der Elemente und die Formel zu bestimmen. Um die Berechnung zu vereinfachen (d. H. Um die Prozentsätze direkt in Gramm umzurechnen), nehmen wir an, wir haben 100 g Kassiterit. In einer 100-Gramm-Probe befinden sich 78,8 g Sn und 21,2 g O. Nun schlagen Sie die Atommassen für die Elemente aus dem Periodensystem nach. Die Atommassen sind:

  • Sn ist 118,7
  • O ist 16.00

Die Atommassen liefern einen Umrechnungsfaktor von Mol pro Gramm. Mit dem Umrechnungsfaktor können wir die Mol jedes Elements berechnen:

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

Die Anzahl der Mole jedes Elements liegt im gleichen Verhältnis wie die Anzahl der Atome Sn und O in Kassiterit. Um das einfachste Ganzzahlverhältnis zu finden, teilen Sie jede Zahl durch die kleinste Anzahl von Molen:

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

Die Verhältnisse geben an, dass auf zwei Sauerstoffatome ein Zinnatom kommt. Die einfachste Cassiteritformel ist also SnO2.

Antworten

SnO2


Schau das Video: Prozentuale Zusammensetzung: Berechnung über die Reaktionsprodukte (Kann 2021).