FORMULA MOLECULARĂ: CUM SE OBȚINE, EXEMPLE ȘI EXERCIȚII - CHIMIE - 2025

Formula moleculară este o reprezentare a unei molecule a unui compus, în care atomii tuturor elementelor prezente în compusul și numărul lor sunt indicate prin simbolurile lor chimice. Fiecare atom este însoțit de un abonament.

Formula moleculară are limitarea că nu indică legăturile diferiților atomi ai moleculei și nici relația lor spațială; la fel cum o face și formula structurală. În unele cazuri, nu este specific, de exemplu: C ₆ H ₁₂ O ₆ este formula moleculară a glucozei, galactoză și fructoză.

Compuși izomeri interminabili pot fi obținuți din aceeași formulă moleculară. Aceasta corespunde unui compus organic variabil cu masă moleculară ridicată. Sursa: Gabriel Bolívar.

Există un set de reguli pentru aranjarea atomilor într-o formulă moleculară. Pentru sărurile ionice, de exemplu clorura de sodiu, simbolul cationului (Na ⁺ ) este plasat mai întâi și apoi simbolul anionului (Cl ^- ). Acesta este motivul pentru care formula moleculară a clorurii de sodiu este NaCl.

Formula moleculară a compușilor organici este scrisă punând mai întâi simbolul pentru carbon (C), urmat de simbolul pentru hidrogen (H), iar apoi pentru atomii rămași. De exemplu, formula moleculară a acidului acetic este C ₂ H ₄ O ₂ .

Cum se obține formula moleculară

Obținerea formulei moleculare a unui compus se bazează pe stabilirea prealabilă a formulei sale minime sau empirice. Din acest motiv, etapele inițiale în obținerea ambelor formule sunt comune.

Primul pas

Este obișnuit să exprimăm masa elementelor unui compus chimic într-o formă procentuală. Trebuie apoi efectuat un calcul simplu pentru a transforma procentele de masă ale diferitelor elemente în mase ale acestora exprimate în grame.

Al doilea pas

Cunoscând masa în gram a fiecăruia dintre elemente și masa lor atomică, numărul relativ al fiecărui atom sau numărul de aluniți al fiecărui atom pot fi obținute prin împărțirea masei fiecăruia dintre diferitele elemente la masa lor atomică.

Al treilea pas

Împărțiți numerele relative ale tuturor atomilor la numărul relativ la cea mai mică valoare. Valorile proporției minime trebuie să fie numere întregi. În cazul în care o valoare a proporției conține o zecimală, trebuie făcută o corecție pentru ca această zecimală să dispară.

Corecția constă în înmulțirea tuturor valorilor proporției cu un număr care returnează toate valorile întregi. De exemplu, dacă o valoare a proporției minime este de 1,25, toate valorile trebuie înmulțite cu patru (4). Deoarece 1,25 înmulțit cu 4 este egal cu 5, un număr întreg.

Al patrulea pas

Toate simbolurile chimice ale elementelor compusului vor fi plasate și cu indicele corespunzător al acestora; adică valoarea proporției minime a elementului.

Al cincilea pas

Formula minimă a unui compus poate fi transformată în formula sa moleculară prin obținerea raportului dintre greutatea moleculară a compusului și greutatea formulei sale minime (n). Această relație este aceeași cu cea dintre formula moleculară și formula minimă.

n = greutatea moleculară a compusului / greutatea formulei minime

Pentru a obține formula moleculară, înmulțiți formula minimă cu n. Aceasta implică faptul că fiecare dintre abonamentele formulei minime trebuie înmulțit cu n.

n = Greutatea moleculară / Greutatea minimă a formulei

= Formula moleculară / Formula minimă

Formula moleculara = formula nminimum

Exemple de formule moleculare

Câteva formule moleculare comune sunt enumerate mai jos:

-Oxid fieros (FeO)

-Hidroxid de sodiu (NaOH)

Oxid -Potassium (K ₂ O)

Oxid -Perchloric (Cl ₂ O ₇ )

-Hidroxid feric

Clorură de -Calcium (CaCl ₂ )

-Acidul clorhidric (HCl)

-Sulfat de sodiu (N ₂ SO ₄ )

-Acid sulfuric (H ₂ SO ₄ )

-Acid bromic (HBrO ₄ )

-Clorură de aluminiu (AlCl ₃ )

-Metan (CH ₄ )

-Propan (C ₃ H ₈ )

-Etan (C ₂ H ₆ )

Alcool -Etil (C ₂ H ₆ O)

Acid acetic (C ₂ H ₄ O ₂ )

-Benzen (C ₆ H ₆ )

-Glucoză (C ₆ H ₁₂ O ₆ )

Exerciții rezolvate

- Exercitiul 1

Benzoatul de metil are următoarele procente de masă:

C: 70,57%,

H: 5,93%

Sau: 23,49%

Și o greutate moleculară de 136,1 g / mol. Determinați formula moleculară.

Primul pas

Primul pas este exprimarea procentelor de masă ale elementelor din masele lor în grame, știind că procentele de masă sunt în raport cu greutatea moleculară.

Din cele 136,1 grame corespunzătoare molului compusului, 70,57% reprezintă numai carbon. Și așa mai departe cu elementele rămase:

Masa de carbon = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Masa hidrogenului = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Masa oxigenului = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Al doilea pas

În elaborarea formulei moleculare, trebuie determinate numerele relative de atomi (ANR). Pentru a face acest lucru, masele elementelor sunt împărțite de masele lor atomice:

NRA (C) = 96 g / 12 g

= 8

NRA (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Al treilea pas

Trebuie apoi să calculăm proporțiile minime ale elementelor (PME). Pentru a face acest lucru, toate valorile NRA sunt împărțite la cea mai mică valoare NRA:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Al patrulea pas

Scrieți formula minimă pentru benzoatul de metil, pe baza faptului că abonamentele elementelor sunt proporțiile minime calculate:

C ₄ H ₄ O

Al cincilea pas

În sfârșit, trebuie stabilită formula moleculară a benzoatului de metil. Prin urmare, calculăm n:

n = greutatea moleculară / greutatea minimă a formulei

Greutatea formulei minime este de 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Formula moleculară = formula minimă 2

= 2 C ₄ H ₄ O

Formula moleculară de metil benzoat = C ₈ H ₈ O ₂

- Exercițiul 2

Procentele elementelor care alcătuiesc benzen sunt următoarele:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Greutatea moleculară a benzenului este de 78 g / mol. Determinați formula moleculară.

Primul pas

Transformă procentele de masă ale elementelor în mase ale acestora în grame:

Masa de carbon = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Masa hidrogenului = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Al doilea pas

Calcularea numerelor relative de atomi (ANR). Pentru a face acest lucru, masele elementelor sunt împărțite de masele lor atomice:

NRA (C) = 72 g / 12 g

= 6

NRA (H) = 6 g / 1 g

= 6

Al treilea pas

Calculul valorilor proporției minime a elementelor (PME). Aceasta se calculează împărțind valorile NRA ale tuturor elementelor la cea mai mică valoare NRA:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Al patrulea pas

Scrieți formula minimă pentru benzen, ținând cont că indiciile elementelor sunt valorile proporției minime calculate.

Formula benzenului minim: CH

Al cincilea pas

Stabilirea formulei moleculare prin calculul relației dintre masa moleculară și masa formulei minime:

n = Greutatea moleculară / Greutatea formulei minime

= 78 g / 13 g

n = 6

Formula moleculara = formula nminimum

= 6CH

= C ₆ H ₆

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Wikipedia. (2020). Formula chimica. Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Învățare fără limite. (Sf). Formule moleculare. Recuperat de la: courses.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (29 septembrie 2019). Calculați formule empirice și moleculare. Recuperat de la: thinkco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Cum se utilizează formule empirice pentru a găsi formule moleculare. Recuperat din: dummies.com