สูตรขั้นต่ำ: วิธีรับสูตรขั้นต่ำตัวอย่างและแบบฝึกหัด - เคมี - 2026

ขั้นต่ำหรือสูตรเชิงประจักษ์คือการแสดงออกของสัดส่วนในการที่อะตอมของธาตุที่แตกต่างกันที่ทำขึ้นเป็นสารเคมีที่มีอยู่ สูตรขั้นต่ำจึงเป็นตัวแทนของสารประกอบทางเคมีที่ง่ายที่สุด นี่คือสาเหตุที่ 'น้อยที่สุด'

สูตรขั้นต่ำไม่ได้แสดงจำนวนอะตอมขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่ประกอบเป็นสารประกอบทางเคมี แต่สัดส่วนที่อะตอมเหล่านี้รวมกันเพื่อสร้างสารประกอบทางเคมี

สูตรขั้นต่ำนี้แสดงให้เห็นว่าสารประกอบมีจำนวนอะตอมของคาร์บอนและออกซิเจนเท่ากันและมีไฮโดรเจนอะตอมมากกว่าสองเท่า ที่มา: Gabriel Bolívar

สูตรขั้นต่ำเรียกอีกอย่างว่าสูตรเชิงประจักษ์เนื่องจากได้มาจากการทดลอง นั่นคือมันเกี่ยวข้องกับประสบการณ์ การสังเกตทดลองทำให้สามารถสรุปได้ว่าไฮโดรเจนสองอะตอมรวมตัวกับไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมเพื่อสร้างน้ำ (H ₂ O)

ในหลาย ๆ กรณีสูตรขั้นต่ำจะตรงกับสูตรโมเลกุล ในโมเลกุลจำนวนจริงขององค์ประกอบต่างๆที่ประกอบเป็นสารประกอบทางเคมีจะปรากฏขึ้น ในกรณีนี้ตัวอย่างเช่นกรดซัลฟิวริก (H ₂ SO ₄ )

แต่ในกรณีอื่นไม่มีความบังเอิญของสูตรขั้นต่ำและสูตรโมเลกุล ดังกล่าวเป็นกรณีของเบนซิน: สูตรขั้นต่ำคือ CH, ในขณะที่สูตรโมเลกุลคือ C ₆ H 6

จะได้รับสูตรขั้นต่ำได้อย่างไร?

ขั้นแรก

หากรัมของแต่ละองค์ประกอบที่มีอยู่ในสารประกอบ เนื่องจากมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของมวลของสารประกอบจึงต้องทำการคำนวณอย่างง่ายสำหรับการเปลี่ยนแปลงของเปอร์เซ็นต์มวลโดยมวลขององค์ประกอบ

ขั้นตอนที่สอง

ได้รับจำนวนอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่ประกอบเป็นสารประกอบทางเคมี ในการทำเช่นนี้มวลของแต่ละองค์ประกอบซึ่งแสดงเป็นกรัมจะถูกหารด้วยมวลอะตอมของมัน

ผู้เขียนบางคนชอบเรียกจำนวนอะตอมสัมพัทธ์ว่าจำนวนโมลของอะตอมของธาตุที่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบทางเคมี

ขั้นตอนที่สาม

การได้รับสัดส่วนขั้นต่ำซึ่งแสดงเป็นจำนวนเต็มของแต่ละอะตอมที่มีอยู่ในสารประกอบทางเคมี

ในการหาค่าเหล่านี้ให้หารจำนวนสัมพัทธ์ของแต่ละอะตอมที่มีอยู่ในสารประกอบด้วยค่าตัวเลขสัมพัทธ์ขั้นต่ำที่อะตอมมีอยู่ในสารประกอบทางเคมี

ในกรณีที่ค่าของสัดส่วนขั้นต่ำของอะตอมไม่ใช่จำนวนเต็มโดยไม่มีทศนิยมค่าทั้งหมดของสัดส่วนขั้นต่ำจะต้องคูณด้วยตัวเลข ด้วยวิธีนี้ที่จะช่วยให้บรรลุว่าค่าทั้งหมดของสัดส่วนขั้นต่ำเป็นจำนวนเต็ม

ตัวอย่างเช่นหากค่าของสัดส่วนขั้นต่ำของอะตอมของสารประกอบเคมีคือ 2.5 ค่าทั้งหมดของสัดส่วนขั้นต่ำของแต่ละอะตอมที่มีอยู่จะต้องคูณด้วย 2 ดังนั้นค่าทั้งหมดของสัดส่วนขั้นต่ำจะเป็นเพียง ตัวเลขจำนวนเต็ม

ขั้นตอนที่สี่

เขียนสูตรขั้นต่ำของสารประกอบ ค่าของสัดส่วนขั้นต่ำสำหรับอะตอมขององค์ประกอบต่างๆจะถูกวางเป็นตัวห้อยของสัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุเพื่อเขียนสูตรขั้นต่ำ

ตัวอย่างสูตรขั้นต่ำ

น้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

สารประกอบทางเคมีส่วนใหญ่มีสูตรที่เป็นสูตรโมเลกุลน้อยที่สุด ดังนั้นสูตรน้ำ (H ₂ O) จึงเป็นสูตรขั้นต่ำ แต่ก็เป็นสูตรโมเลกุลด้วย เช่นเดียวกับสูตรสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ )

พื้นฐานและออกไซด์ของกรด

ออกไซด์พื้นฐานและกรดเป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรทางเคมีโดยมีข้อยกเว้นบางประการที่มีทั้งสูตรขั้นต่ำและสูตรโมเลกุล สถานการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นกับไฮดรอกไซด์และกรดยกเว้นกรดคาร์บอกซิลิกบางชนิด

กรดน้ำส้ม

กรดคาร์บอกซิลิกที่มีคาร์บอนอะตอมจำนวนเท่ากันในองค์ประกอบจะมีสูตรขั้นต่ำและสูตรโมเลกุลแยกกัน ตัวอย่างเช่นกรดอะซิติกมีสูตรโมเลกุล (C ₂ H ₄ O ₂ ) แต่ยังมีสูตรขั้นต่ำ (CH ₂ O)

กรดบิวทิริก

กรดบิวทิริกยังมีสูตรโมเลกุล (C ₄ H ₈ O ₂ ) และสูตรขั้นต่ำ (C ₂ H ₄ O)

เอทิลีนไกลคอล

สารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ มีสูตรทางเคมีทั้งสองประเภท นั่นคือกรณีของเอทิลีนไกลคอลซึ่งมีสูตรโมเลกุล (C ₂ H ₆ O ₂ ) และสูตรขั้นต่ำ (CH ₃ O)

เบนซิน

เบนซีนซึ่งเป็นสารประกอบอะโรมาติกมีสูตรโมเลกุล (C ₆ H ₆ ) และสูตรขั้นต่ำ (CH)

กลูโคส

กลูโคสมีสูตรโมเลกุล (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) และสูตรขั้นต่ำ (CH ₂ O)

แบบฝึกหัดที่แก้ไข

- แบบฝึกหัด 1

เอทิลีนไกลคอลเป็นสารประกอบที่ใช้เป็นสารป้องกันการแข็งตัวมีน้ำหนักโมเลกุล 62.1 กรัม / โมลและมีองค์ประกอบเป็นเปอร์เซ็นต์โดยมวลดังนี้

ค: 38%,

H: 9.7%

O: 51.16%.

ขั้นแรก

แสดงเปอร์เซ็นต์มวลขององค์ประกอบในมวลเป็นกรัม ด้วยเหตุนี้น้ำหนักโมเลกุลของเอทิลีนไกลคอลจึงถูกนำมาเป็นข้อมูลอ้างอิง ถ้าเป็น 62.1 กรัมต่อโมล 38% ประกอบด้วยคาร์บอน และอื่น ๆ กับองค์ประกอบอื่น ๆ :

มวลคาร์บอน = 62.1 กรัม (38/100)

= 23.6 ก

มวลของไฮโดรเจน = 62.1 g (9.7 / 100)

= 6.024 ก

มวลออกซิเจน = 62.1 กรัม (51.16 / 100)

= 31.77 ก

ขั้นตอนที่สอง

คำนวณจำนวนสัมพัทธ์ของแต่ละอะตอมที่มีอยู่ (NRA) หรือจำนวนโมลของแต่ละอะตอม ในการทำเช่นนี้มวลขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิดจะถูกหารด้วยมวลอะตอมของมัน

NRA (C) = 23.6 ก. / 12 ก

= 1.97

สามารถปัดเศษเป็น 2 ได้

NRA (H) = 6.024 ก. / 1 ​​ก

= 6.024

สามารถปัดเป็น 6

NRA (O) = 31.77 ก. / 16 ก

= 1,985

สามารถปัดเศษเป็น 2 ได้

ขั้นตอนที่สาม

คำนวณอัตราส่วนจำนวนเต็มขั้นต่ำขององค์ประกอบของสารประกอบ (PMNE) ในการทำเช่นนี้ให้หารค่าของเลขอะตอมสัมพัทธ์ (NRA) แต่ละค่าด้วยค่าที่น้อยที่สุดของค่านี้ ในกรณีนี้ 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

ขั้นตอนที่สี่

เขียนสูตรขั้นต่ำสำหรับเอทิลีนไกลคอล:

CH ₃ O

ดังที่เห็นได้ค่าที่ได้ในขั้นตอนที่ 3 คือตัวห้อยขององค์ประกอบของสารประกอบ

- แบบฝึกหัด 2

กรดอะซิติกมีน้ำหนักโมเลกุล 60 กรัม / โมลและองค์ประกอบเปอร์เซ็นต์มวลดังต่อไปนี้:

ค: 40%

สูง: 6.67%

หรือ: 53.33%

รับสูตรขั้นต่ำของสารประกอบ

ขั้นแรก

เปลี่ยนเปอร์เซ็นต์มวลขององค์ประกอบให้เป็นมวลโดยแสดงเป็นกรัม:

มวลคาร์บอน = 60 ก. (40/100)

= 24 ก

มวลของไฮโดรเจน = 60 g (6.67 / 100)

= 4 ก

มวลออกซิเจน = 60 ก. (53.33 / 100)

= 32 ก

ขั้นตอนที่สอง

คำนวณจำนวนสัมพัทธ์ของอะตอม (NRA) ของสารประกอบ ในการทำเช่นนี้มวลของธาตุจะถูกหารด้วยมวลอะตอม:

NRA (C) = 24 ก. / 12 ก

= 2

NRA (H) = 4 ก. / 1 ​​ก

= 4

NRA (O) = 32 ก. / 16 ก

= 2

ขั้นตอนที่สาม

หาอัตราส่วนจำนวนเต็มขั้นต่ำขององค์ประกอบของสารประกอบ (PMNE) ในการทำเช่นนี้ค่า NRA ขององค์ประกอบจะถูกหารด้วยค่า NRA ต่ำสุดที่องค์ประกอบมี:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

ขั้นตอนที่สี่

เขียนสูตรขั้นต่ำสำหรับกรดอะซิติก:

CH ₂ O

ตัวห้อยของสารประกอบคือค่าที่ได้รับจาก PMNE

อ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27 สิงหาคม 2562). สูตรเชิงประจักษ์: ความหมายและตัวอย่าง ดึงมาจาก: thoughtco.com
3. วิกิพีเดีย (2020) สูตรเชิงประจักษ์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. เคมี LibreTexts (03 กรกฎาคม 2562). การคำนวณสูตรเชิงประจักษ์สำหรับสารประกอบ สืบค้นจาก: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal (2020) สูตรเชิงประจักษ์: คำจำกัดความขั้นตอนและตัวอย่าง ศึกษา. ดึงมาจาก: study.com