Молекулярная формула углеводорода
Молекулярная формула углеводорода показывает, сколько атомов углерода и водорода содержится в одной его молекуле. Её находят по массовым долям элементов и молярной массе вещества.
Алгоритм расчёта
Сначала находят простейшую формулу — соотношение атомов элементов. Удобно мысленно взять 100 г вещества: тогда массовая доля в процентах численно равна массе элемента в граммах. Массы делят на относительные атомные массы и получают количества вещества атомов.
Полученное отношение округляют до небольших целых чисел и записывают простейшую формулу. Затем вычисляют её относительную формульную массу \(M_\text{пр}\). Молекулярную формулу получают умножением всех индексов на число \(k\):
Здесь \(M\) — молярная масса вещества. Если она не дана напрямую, её можно определить, например, по относительной плотности углеводорода и молярной массе газа сравнения.
Пусть массовые доли составляют \(w(\mathrm{C})=85{,}7\%\) и \(w(\mathrm{H})=14{,}3\%\), а \(M=56\ \text{г/моль}\). Для 100 г вещества: \(n(\mathrm{C})=85{,}7/12\approx7{,}14\), \(n(\mathrm{H})=14{,}3/1=14{,}3\). Делим на меньшее число: \(\mathrm{C:H}=1:2\), простейшая формула — \(\mathrm{CH_2}\), \(M_\text{пр}=14\ \text{г/моль}\). Тогда \(k=56/14=4\), поэтому молекулярная формула — \(\mathrm{C_4H_8}\).
Массовая доля углерода характеризует только долю углерода в составе и не является индексом углерода. Для проверки можно использовать страницу массовая доля углерода в углеводороде. А по продуктам реакции горения формулу находят другим алгоритмом, описанным на странице горение углеводородов.
Простейшая формула углеводорода — \(\mathrm{CH_2}\), его молярная масса равна \(42\ \text{г/моль}\). Какова молекулярная формула?
Главное
- По массовым долям находят отношение количеств атомов и простейшую формулу.
- Молекулярную формулу получают умножением индексов простейшей формулы на \(k=M/M_\text{пр}\)。
- Индексы в молекулярной формуле должны быть целыми числами, а рассчитанная молярная масса — совпадать с условием.