สูตรโมเลกุล: ทำอย่างไรตัวอย่างและแบบฝึกหัด - เคมี - 2025

สูตรโมเลกุลเป็นตัวแทนของโมเลกุลของสารซึ่งในอะตอมขององค์ประกอบทั้งหมดที่นำเสนอในสารประกอบและจำนวนของพวกเขาที่จะมีการแสดงสัญลักษณ์ทางเคมี แต่ละอะตอมจะมาพร้อมกับตัวห้อย

สูตรโมเลกุลมีข้อ จำกัด ที่ไม่ได้ระบุพันธะของอะตอมต่าง ๆ ของโมเลกุลหรือความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ เช่นเดียวกับสูตรโครงสร้าง ในบางกรณีก็ไม่เฉพาะเจาะจงเช่น C ₆ H ₁₂ O ₆คือสูตรโมเลกุลของกลูโคสกาแลคโตสและฟรุกโตส

สารประกอบไอโซเมอริกที่ไม่มีที่สิ้นสุดสามารถหาได้จากสูตรโมเลกุลเดียวกัน สิ่งนี้สอดคล้องกับสารประกอบอินทรีย์แปรผันที่มีมวลโมเลกุลสูง ที่มา: Gabriel Bolívar

มีการกำหนดกฎเกณฑ์สำหรับการจัดเรียงอะตอมในสูตรโมเลกุล สำหรับเกลือไอออนิกเช่นโซเดียมคลอไรด์สัญลักษณ์ไอออนบวก (Na ⁺ ) จะถูกวางไว้ก่อนแล้วจึงใส่สัญลักษณ์แอนไอออน (Cl ^- ) นี่คือสาเหตุที่สูตรโมเลกุลของโซเดียมคลอไรด์คือ NaCl

สูตรโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์เขียนโดยการวางสัญลักษณ์ของคาร์บอน (C) ก่อนตามด้วยสัญลักษณ์ของไฮโดรเจน (H) จากนั้นอะตอมที่เหลือ ยกตัวอย่างเช่นสูตรโมเลกุลของกรดอะซิติกคือ C ₂ H ₄ O 2

วิธีการรับสูตรโมเลกุล

การได้รับสูตรโมเลกุลของสารประกอบจะขึ้นอยู่กับการสร้างสูตรขั้นต่ำหรือเชิงประจักษ์ก่อนหน้านี้ ด้วยเหตุนี้ขั้นตอนเริ่มต้นในการรับสูตรทั้งสองจึงเป็นเรื่องธรรมดา

ขั้นแรก

เป็นเรื่องปกติที่จะแสดงมวลขององค์ประกอบของสารประกอบทางเคมีในรูปเปอร์เซ็นต์ จากนั้นจะต้องทำการคำนวณอย่างง่ายเพื่อเปลี่ยนเปอร์เซ็นต์มวลขององค์ประกอบต่าง ๆ ให้เป็นมวลที่แสดงเป็นกรัม

ขั้นตอนที่สอง

เมื่อทราบมวลในหน่วยกรัมของแต่ละองค์ประกอบและมวลอะตอมจำนวนสัมพัทธ์ของแต่ละอะตอมหรือจำนวนโมลของแต่ละอะตอมสามารถหาได้โดยการหารมวลของแต่ละองค์ประกอบด้วยมวลอะตอม

ขั้นตอนที่สาม

หารจำนวนสัมพัทธ์ของอะตอมทั้งหมดด้วยจำนวนสัมพัทธ์ที่มีค่าน้อยที่สุด ค่าของสัดส่วนขั้นต่ำต้องเป็นจำนวนเต็ม ในกรณีที่ค่าของสัดส่วนประกอบด้วยทศนิยมจะต้องทำการแก้ไขเพื่อให้ทศนิยมนั้นหายไป

การแก้ไขประกอบด้วยการคูณค่าทั้งหมดของสัดส่วนด้วยตัวเลขที่ส่งคืนค่าทั้งหมดเป็นจำนวนเต็ม ตัวอย่างเช่นหากค่าของสัดส่วนขั้นต่ำคือ 1.25 ค่าทั้งหมดจะต้องคูณด้วยสี่ (4) ตั้งแต่ 1.25 คูณด้วย 4 เท่ากับ 5 จำนวนเต็ม

ขั้นตอนที่สี่

สัญลักษณ์ทางเคมีทั้งหมดขององค์ประกอบของสารประกอบจะถูกวางไว้และมีตัวห้อยที่สอดคล้องกัน นั่นคือค่าของสัดส่วนขั้นต่ำขององค์ประกอบ

ขั้นตอนที่ห้า

สูตรขั้นต่ำของสารประกอบสามารถเปลี่ยนเป็นสูตรโมเลกุลได้โดยได้รับอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบและน้ำหนักของสูตรขั้นต่ำ (n) ความสัมพันธ์นี้เหมือนกับความสัมพันธ์ระหว่างสูตรโมเลกุลและสูตรขั้นต่ำ

n = น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบ / น้ำหนักของสูตรขั้นต่ำ

เพื่อให้ได้สูตรโมเลกุลคูณสูตรขั้นต่ำด้วย n นี่หมายความว่าแต่ละตัวห้อยของสูตรขั้นต่ำต้องคูณด้วย n

n = น้ำหนักโมเลกุล / น้ำหนักสูตรขั้นต่ำ

= สูตรโมเลกุล / สูตรขั้นต่ำ

สูตรโมเลกุล = n สูตรขั้นต่ำ

ตัวอย่างสูตรโมเลกุล

สูตรโมเลกุลทั่วไปบางอย่างมีดังต่อไปนี้:

- เฟอร์รัสออกไซด์ (FeO)

- โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)

- โพแทสเซียมออกไซด์ (K ₂ O)

- เปอร์คลอริกออกไซด์ (Cl ₂ O ₇ )

- เฟอร์ริกไฮดรอกไซด์

- แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl ₂ )

- กรดไฮโดรคลอริก (HCl)

- โซเดียมซัลเฟต (N ₂ SO ₄ )

- กรดซัลฟูริก (H ₂ SO ₄ )

- กรดเพอร์โบรมิก (HBrO ₄ )

- อลูมิเนียมคลอไรด์ (AlCl ₃ )

- มีเทน (CH ₄ )

- โพรเพน (C ₃ H ₈ )

- อีเทน (C ₂ H ₆ )

- เอทิลแอลกอฮอล์ (C ₂ H ₆ O)

- กรดอะซิติก (C ₂ H ₄ O ₂ )

- เบนซีน (C ₆ H ₆ )

- กลูโคส (C ₆ H ₁₂ O ₆ )

แบบฝึกหัดที่แก้ไข

- แบบฝึกหัด 1

เมทิลเบนโซเอตมีเปอร์เซ็นต์มวลดังต่อไปนี้:

ค: 70.57%,

สูง: 5.93%

หรือ: 23.49%

และน้ำหนักโมเลกุล 136.1 g / mol กำหนดสูตรโมเลกุล

ขั้นแรก

ขั้นตอนแรกคือการแสดงเปอร์เซ็นต์มวลขององค์ประกอบในมวลเป็นกรัมโดยรู้ว่าเปอร์เซ็นต์มวลสัมพันธ์กับน้ำหนักโมเลกุล

จาก 136.1 กรัมที่สอดคล้องกับโมลของสารประกอบ 70.57% แสดงถึงคาร์บอนเท่านั้น และอื่น ๆ กับองค์ประกอบที่เหลือ:

มวลคาร์บอน = 136.1 กรัม (70.57 / 100)

= 96.05 ก

มวลของไฮโดรเจน = 136.1 g (5.93 / 100)

= 8.06 ก

มวลออกซิเจน = 136.1 (23.49 / 100)

= 31.96 ก

ขั้นตอนที่สอง

ในการทำสูตรโมเลกุลโดยละเอียดจะต้องกำหนดจำนวนสัมพัทธ์ของอะตอม (NRA) ในการทำเช่นนี้มวลของธาตุจะถูกหารด้วยมวลอะตอม:

NRA (C) = 96 ก. / 12 ก

= 8

NRA (H) = 8 ก. / 1 ​​ก

= 8 ก

NRA (O) = 32 ก. / 16 ก

= 2

ขั้นตอนที่สาม

จากนั้นเราต้องคำนวณสัดส่วนขั้นต่ำขององค์ประกอบ (PME) ในการทำเช่นนี้ค่า NRA ทั้งหมดจะถูกหารด้วยค่า NRA ต่ำสุด:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

ขั้นตอนที่สี่

เขียนสูตรขั้นต่ำสำหรับเมทิลเบนโซเอตโดยพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าตัวห้อยขององค์ประกอบเป็นสัดส่วนขั้นต่ำที่คำนวณได้:

C ₄ H ₄ O

ขั้นตอนที่ห้า

สุดท้ายต้องกำหนดสูตรโมเลกุลของเมทิลเบนโซเอต เราจึงคำนวณ n:

n = น้ำหนักโมเลกุล / น้ำหนักสูตรขั้นต่ำ

น้ำหนักของสูตรขั้นต่ำคือ 68 g / mol:

= 136.1 ก. / 68 ก

n ≈ 2

สูตรโมเลกุล = 2 สูตรขั้นต่ำ

= 2 C ₄ H ₄ O

สูตรโมเลกุลของเมทิลเบนโซเอต = C ₈ H ₈ O ₂

- แบบฝึกหัด 2

เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นเบนซินมีดังนี้:

ค: 92.36%

H: 7.64%

น้ำหนักโมเลกุลของเบนซินคือ 78 กรัม / โมล กำหนดสูตรโมเลกุล

ขั้นแรก

เปลี่ยนเปอร์เซ็นต์มวลขององค์ประกอบให้เป็นมวลเป็นกรัม:

มวลคาร์บอน = 78 ก. (92.36 / 100)

= 72.04 ก

มวลของไฮโดรเจน = 78 ก. (7.64 / 100)

= 5.96 ก

ขั้นตอนที่สอง

การคำนวณจำนวนสัมพัทธ์ของอะตอม (NRA) ในการทำเช่นนี้มวลของธาตุจะถูกหารด้วยมวลอะตอม:

NRA (C) = 72 ก. / 12 ก

= 6

NRA (H) = 6 ก. / 1 ​​ก

= 6

ขั้นตอนที่สาม

การคำนวณค่าของสัดส่วนขั้นต่ำขององค์ประกอบ (PME) คำนวณโดยการหารค่า NRA ของรายการทั้งหมดด้วยค่า NRA ที่น้อยที่สุด:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

ขั้นตอนที่สี่

เขียนสูตรขั้นต่ำสำหรับเบนซินโดยคำนึงว่าตัวห้อยขององค์ประกอบคือค่าของสัดส่วนขั้นต่ำที่คำนวณได้

สูตรเบนซีนขั้นต่ำ: CH

ขั้นตอนที่ห้า

การสร้างสูตรโมเลกุลโดยการคำนวณความสัมพันธ์ระหว่างมวลโมเลกุลและมวลของสูตรขั้นต่ำ:

n = น้ำหนักโมเลกุล / น้ำหนักของสูตรขั้นต่ำ

= 78 ก. / 13 ก

n = 6

สูตรโมเลกุล = n สูตรขั้นต่ำ

= 6CH

= C ₆ H ₆

อ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
2. วิกิพีเดีย (2020) สูตรเคมี. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. การเรียนรู้ที่ไร้ขอบเขต (เอสเอฟ) สูตรโมเลกุล สืบค้นจาก: courses.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (29 กันยายน 2562). คำนวณสูตรเชิงประจักษ์และโมเลกุล ดึงมาจาก: thoughtco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren (2020) วิธีใช้สูตรเชิงประจักษ์เพื่อค้นหาสูตรโมเลกุล ดึงมาจาก: dummies.com