ከመረጃ ተጨባጭና ሞለኪውላዊ ቀመሮችን ማግኘት

ቀላሉ ሬሾ እና እውነተኛው ስብጥር

ተጨባጭ ቀመር በአንድ ውህድ ውስጥ ያለውን ትንሹን የአቶሞች ኢንቲጀር ሬሾ ይሰጣል። ሞለኪውላዊ ቀመር በአንድ ሞለኪውል ውስጥ ያለውን የእያንዳንዱ ዓይነት አቶም እውነተኛ ቁጥር ይሰጣል፤ ሁልጊዜም የተጨባጭ ቀመሩ ኢንቲጀር ብዜት ነው። ሃይድሮጂን ፐርኦክሳይድ ሞለኪውላዊ ቀመሩ H₂O₂ ሲሆን ተጨባጭ ቀመሩ HO ነው። ግሉኮስ C₆H₁₂O₆ ተጨባጭ ቀመሩ CH₂O ነው፤ ይህንንም ከፎርማልዴሃይድና ከአሴቲክ አሲድ ጋር ይጋራል።

የክብደት መረጃ ብቻውን ተጨባጭ ቀመሩን ብቻ ሊገልጽ ይችላል፤ ምክንያቱም H₂O₂ እና HO ተመሳሳይ የመቶኛ ስብጥር አላቸው። ብዜቱን ለማግኘት የሞላር ክብደት የተለየ መለኪያ ያስፈልጋል። እንደ ሶዲየም ክሎራይድ ያሉ ከተለዩ ሞለኪውሎች ይልቅ የተዘረጉ ላቲሶችን ለሚፈጥሩ አዮናዊ ውህዶች የቀመር አሃዱ በልማድ ብዙውን ጊዜ እንደ ተጨባጭ ቀመር ይጻፋል። ልዩ ሁኔታዎቹ የብዙ አቶም አዮንን እንዳለ ያቆያሉ፤ ለምሳሌ ፐርኦክሳይድ አዮን O₂²⁻ የያዘው ሶዲየም ፐርኦክሳይድ Na₂O₂።

ከሚታወቅ ቀመር የመቶኛ ስብጥር

የአንድ ንጥረ ነገር የክብደት መቶኛ በአንድ ሞል ውህድ ውስጥ ያለው የዚያ ንጥረ ነገር ክብደት በሞላር ክብደቱ ተካፍሎ በ100 ሲባዛ ነው። ይህ መመሪያ ወደ ሁለት የአስርዮሽ ቦታዎች የተጠጋጉ የIUPAC መደበኛ የአቶም ክብደቶችን ይጠቀማል፦ H 1.01፣ C 12.01፣ N 14.01፣ O 16.00፣ S 32.06 እና Fe 55.85።

የተሠራ ምሳሌ 1። አሞኒየም ሰልፌት (NH₄)₂SO₄ እንደ ናይትሮጂን ማዳበሪያ ያገለግላል። የናይትሮጂን የክብደት መቶኛው ስንት ነው? አንድ የቀመር አሃድ 2 N፣ 8 H፣ 1 S እና 4 O ይዟል፤ ስለዚህ የሞላር ክብደቱ 2(14.01) + 8(1.01) + 32.06 + 4(16.00) = 28.02 + 8.08 + 32.06 + 64.00 = 132.16 g/mol ነው። ናይትሮጂን፦ 28.02 ÷ 132.16 × 100 = 21.20% N። ሌሎቹ ንጥረ ነገሮች 6.11% H፣ 24.26% S እና 48.43% O ይወጣሉ፤ አራቱ እሴቶች ድምራቸው 100.00% ነው፤ ይህም ምንም አቶም እንዳልተዘለለ የሚያሳይ ጠቃሚ ፍተሻ ነው።

ክብደቶችን ወደ የሞል ኢንቲጀር ሬሾ መቀየር

ንዑስ ጽሑፎች አቶሞችን ይቆጥራሉ፣ አቶሞችም በሞል ይቆጠራሉ፤ ስለዚህ ዘዴው ሁልጊዜ በሞል በኩል ያልፋል። የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ግራሞች አቶሞቻቸው የተለያየ ክብደት ስላላቸው በቀጥታ ሊነጻጸሩ አይችሉም።

ከአስርዮሽ ወደ ክፍልፋይ የሚደረገው ደረጃ ፍርድ ይፈልጋል። የሙከራ ሬሾዎች እምብዛም ትክክለኛ አይደሉም፤ ስለዚህ ከአንድ ኢንቲጀር ወደ 0.1 ውስጥ ያለ እሴት ብዙውን ጊዜ ሊዞር ይችላል፤ ወደ 1.5፣ 1.33፣ 1.67፣ 1.25 ወይም 1.75 የሚጠጋ እሴት ግን ክፍልፋይ መሆኑን ያመለክታል። እንደሚያስፈልገው እያንዳንዱን ሬሾ በ2፣ 3 ወይም 4 ያባዙ። ለምሳሌ 1.737 g Fe እና 0.747 g O የያዘ የብረት ኦክሳይድ ናሙና 0.03110 mol Fe እና 0.0467 mol O ይሰጣል። የO:Fe ሬሾ 1.50 ነው፤ ስለዚህ በእጥፍ ማድረግ Fe₂O₃ ይሰጣል።

• ከክብደቶች ይጀምሩ። መቶኛዎች ካሉዎት እያንዳንዱ መቶኛ ግራም እንዲሆን የ100 g ናሙና ይገምቱ።
• እያንዳንዱን ክብደት የዚያ ንጥረ ነገር የአቶም ክብደትን በመጠቀም ወደ ሞል ይለውጡ።
• እያንዳንዱን የሞል እሴት በትንሹ ያካፍሉ።
• ማንኛውም ሬሾ ወደ ኢንቲጀር የማይጠጋ ከሆነ ሁሉንም ሬሾዎች ኢንቲጀር የሚያደርጋቸውን ትንሹን ኢንቲጀር ያባዙ።
• ንዑስ ጽሑፎቹን በተለመደው ቅደም ተከተል ይጻፉ (ለኦርጋኒክ ውህዶች መጀመሪያ C፣ ከዚያ H፣ ከዚያ የቀሩት በፊደል ቅደም ተከተል)።

የተሠራ ምሳሌ፦ ከመቶኛ ስብጥር ካርቦክሲሊክ አሲድ

የተሠራ ምሳሌ 2። የነጭ ክሪስታላዊ አሲድ ትንተና በክብደት 40.68% C፣ 5.13% H እና 54.19% O ይሰጣል። የተለየ መለኪያ የሞላር ክብደቱን 118 g/mol ያደርገዋል። ተጨባጭና ሞለኪውላዊ ቀመሮቹን ፈልጉ።

100 g ይገምቱ፤ ስለዚህ ናሙናው 40.68 g C፣ 5.13 g H እና 54.19 g O አለው። ወደ ሞል ይለውጡ፦ 40.68 g ÷ 12.01 g/mol = 3.387 mol C፤ 5.13 g ÷ 1.01 g/mol = 5.079 mol H፤ 54.19 g ÷ 16.00 g/mol = 3.387 mol O። በትንሹ እሴት 3.387 ያካፍሉ፦ C 1.000፣ H 1.500፣ O 1.000።

የሃይድሮጂን ሬሾ 1.500 ግማሽ ነው እንጂ የመዙር ስህተት አይደለም፤ ስለዚህ እያንዳንዱን ሬሾ በ2 ያባዙ፦ C₂H₃O₂። የቀመር ክብደቱ 2(12.01) + 3(1.01) + 2(16.00) = 59.05 g/mol ነው። ብዜቱ 118 ÷ 59.05 = 2.00 ነው፤ ስለዚህ ሞለኪውላዊ ቀመሩ C₄H₆O₄ ነው። ይህ የሱሲኒክ አሲድ ቀመር ነው። 1.5ን ወደ 2 መዙር CH₂O (30.03 g/mol) ይሰጥ ነበር፤ 118 ÷ 30.03 = 3.93 ደግሞ ኢንቲጀር አይደለም፤ ይህም ተጨባጭ ቀመሩ የተሳሳተ መሆኑን የሚያሳይ ምልክት ነው።

የተሠራ ምሳሌ፦ የኦርጋኒክ ፈሳሽ የቃጠሎ ትንተና

የተሠራ ምሳሌ 3። C፣ H እና O ብቻ የያዘ ፈሳሽ 0.3150 g ናሙና በበቂ ኦክስጅን ሙሉ በሙሉ ይቃጠላል። 0.6293 g CO₂ እና 0.2577 g H₂O ያስገኛል። የእንፋሎቱ የሞላር ክብደት ወደ 88 g/mol ነው። ሁለቱንም ቀመሮች ፈልጉ።

ሁሉም ካርቦን በCO₂ ውስጥ ሁሉም ሃይድሮጂን ደግሞ በH₂O ውስጥ ያበቃል። የC ክብደት = 0.6293 g CO₂ × (12.01 g C / 44.01 g CO₂) = 0.17173 g። የH ክብደት = 0.2577 g H₂O × (2.02 g H / 18.02 g H₂O) = 0.028888 g። ኦክስጅንን በተመሳሳይ መንገድ መከታተል አይቻልም፤ ምክንያቱም በምርቶቹ ውስጥ ያለው አብዛኛው ኦክስጅን ከO₂ አቅርቦት የመጣ ነው፤ ስለዚህ በልዩነት ያግኙት፦ 0.3150 − 0.17173 − 0.028888 = 0.11438 g O።

ሞሎች፦ 0.17173 ÷ 12.01 = 0.014299 mol C፤ 0.028888 ÷ 1.01 = 0.028602 mol H፤ 0.11438 ÷ 16.00 = 0.0071488 mol O። በ0.0071488 ማካፈል 2.000 : 4.001 : 1 ይሰጣል፤ ስለዚህ ተጨባጭ ቀመሩ C₂H₄O ነው፤ የቀመር ክብደቱ 44.06 g/mol ነው። ብዜቱ 88 ÷ 44.06 = 2.0 ነው፤ ይህም C₄H₈O₂ ይሰጣል። ኤቲል አሴቲትና ቡታኖይክ አሲድን ጨምሮ በርካታ የተለያዩ ውህዶች ይህንን ሞለኪውላዊ ቀመር ይጋራሉ፤ ስለዚህ ንጥረ ነገሩን ለመለየት እንደ ስፔክትሮስኮፒ ያለ የአወቃቀር ማስረጃ ያስፈልጋል።

የተጨባጭ ቀመር ስሌቶች የሚሳሳቱበት

አብዛኞቹ ስህተቶች በሁለት ነጥቦች ይከሰታሉ፦ ወደ ሞል የሚለወጠውን መምረጥና ኢንቲጀር ያልሆነን ሬሾ እንዴት እንደሚያዙ መወሰን። የመጨረሻውን ቀመር ከመጻፍዎ በፊት ሁለቱንም ይፈትሹ።

ከዚያ መልሱን ከመረጃው ጋር ይፈትሹ። ያቀረቡትን ቀመር የመቶኛ ስብጥር እንደገና ያስሉና ከተለኩት እሴቶች ጋር ያነጻጽሩ፤ ጥሩ መረጃ ብዙውን ጊዜ በጥቂት አስረኛ መቶኛ ውስጥ ይስማማል። በተሠራ ምሳሌ 2 C₄H₆O₄ 40.68% C፣ 5.13% H እና 54.19% O ይሰጣል፤ ከትንተናው ጋር ይመሳሰላል።

• የ1.5 ወይም የ1.33 ሬሾን ሙሉ በሙሉ ከማባዛት ይልቅ ወደ ቅርብ ኢንቲጀር መዙር።
• የሞል እሴቶችን ወደ አንድ ወይም ሁለት ጉልህ አሃዞች መዙር፤ ይህም ግልጽ 1.50ን አሻሚ ሊያደርገው ይችላል።
• የኦክስጅን ክብደትን በ32.00 g/mol ማካፈል። ንዑስ ጽሑፎች አቶሞችን ስለሚቆጥሩ የO የአቶም ክብደትን 16.00 ይጠቀሙ።
• በቃጠሎ ምርቶች ውስጥ ያለውን ኦክስጅን ለናሙናው መመደብ። የናሙናውን ኦክስጅን በልዩነት ያግኙ።
• የጎደለ ንጥረ ነገርን ችላ ማለት። የተገለጹት መቶኛዎች ድምር ከ100% በታች ከሆነ ሌላ ንጥረ ነገር፣ ብዙውን ጊዜ ኦክስጅን፣ አለ ማለት ነው።
• ኢንቲጀር ያልሆነ የሞለኪውላዊ ብዜት መቀበል። የሞላር ክብደት ÷ የተጨባጭ ቀመር ክብደት ወደ ኢንቲጀር የማይጠጋ ከሆነ ተጨባጭ ቀመሩን እንደገና ይፈትሹ።