Foirmlí Eimpíreacha agus Móilíneacha ó Shonraí

An cóimheas is simplí i gcomparáid le fíorchomhdhéanamh

Tugann foirmle eimpíreach an cóimheas slánuimhreach is lú d'adaimh i gcomhdhúil. Tugann foirmle mhóilíneach fíorlíon gach cineáil adaimh i móilín amháin, agus is iolrach slánuimhreach den fhoirmle eimpíreach i gcónaí é. Is í H₂O₂ foirmle mhóilíneach perocsaíd hidrigine agus is í HO an fhoirmle eimpíreach. Tá an fhoirmle eimpíreach CH₂O ag glúcós, C₆H₁₂O₆, a roinneann sé le formaildéad agus aigéad aicéiteach.

Ní féidir le sonraí maise amháin ach an fhoirmle eimpíreach a nochtadh, mar go bhfuil comhdhéanamh céatadáin comhionann ag H₂O₂ agus HO. Teastaíonn tomhas ar leith de mhais mhólach chun an t-iolrach a fháil. I gcás comhdhúile ianacha ar nós clóiríd sóidiam, a fhoirmíonn laitíseanna fada seachas móilíní scoite, scríobhtar aonad na foirme de ghnáth mar fhoirmle eimpíreach de réir coinbhinsiúin. Coinníonn na heisceachtaí ian iladamhach slán, mar atá i perocsaíd sóidiam, Na₂O₂, ina bhfuil an ian perocsaíde O₂²⁻.

Comhdhéanamh céatadáin ó fhoirmle ar eolas

Is é céatadán maise eilimint maise na heiliminte sin i móil amháin den chomhdhúil roinnte ar an mais mhólach, faoi 100. Úsáideann an treoir seo meáchain adamhacha chaighdeánacha IUPAC cruinnithe go dhá ionad deachúlacha: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, S 32.06, agus Fe 55.85.

Sampla oibrithe 1. Úsáidtear sulfáit amóiniam, (NH₄)₂SO₄, mar leasú nítrigine. Cén céatadán maise nítrigine atá ann? Tá 2 N, 8 H, 1 S agus 4 O in aonad foirmle amháin, mar sin is í an mhais mhólach 2(14.01) + 8(1.01) + 32.06 + 4(16.00) = 28.02 + 8.08 + 32.06 + 64.00 = 132.16 g/mol. Nítrigin: 28.02 ÷ 132.16 × 100 = 21.20% N. Oibríonn na heilimintí eile amach mar 6.11% H, 24.26% S, agus 48.43% O, agus suimíonn na ceithre luach go 100.00%, seiceáil úsáideach nár fágadh adamh ar bith ar lár.

Maiseanna a iompú ina gcóimheas slánuimhreach móil

Comhairtear adaimh le fo-uimhreacha, agus comhairtear adaimh i móil, mar sin téann an modh trí mhóil i gcónaí. Ní féidir graim d'eilimintí éagsúla a chur i gcomparáid go díreach mar go bhfuil maiseanna difriúla ag a n-adaimh.

Teastaíonn breithiúnas ón gcéim deachúlach-go-codán. Is annamh a bhíonn cóimheasa turgnamhacha beacht, mar sin is féidir luach laistigh de thart ar 0.1 de shlánuimhir a chruinniú de ghnáth, ach is comhartha codáin é luach gar do 1.5, 1.33, 1.67, 1.25 nó 1.75. Iolraigh gach cóimheas faoi 2, 3 nó 4 de réir mar is cuí. Mar shampla, tugann sampla d'ocsaíd iarainn ina bhfuil 1.737 g Fe agus 0.747 g O 0.03110 mol Fe agus 0.0467 mol O. Is é 1.50 an cóimheas O:Fe, mar sin tugann dúbailt Fe₂O₃.

• Tosaigh ó mhaiseanna. Má tá céatadáin agat, glac le sampla 100 g ionas go n-éiríonn gach céatadán ina ghraim.
• Tiontaigh gach mais go móil le meáchan adamhach na heiliminte sin.
• Roinn gach luach móil ar an gceann is lú.
• Mura bhfuil aon chóimheas gar do shlánuimhir, iolraigh na cóimheasa go léir faoin slánuimhir is lú a dhéanann slánuimhreacha díobh.
• Scríobh na fo-uimhreacha san ord coinbhinsiúnta (do chomhdhúile orgánacha, C ar dtús, ansin H, ansin an chuid eile in ord aibítre).

Sampla oibrithe: aigéad carbocsaileach ó chomhdhéanamh céatadáin

Sampla oibrithe 2. Tugann anailís ar aigéad criostalach bán 40.68% C, 5.13% H, agus 54.19% O de réir maise. Cuireann tomhas ar leith a mhais mhólach ag 118 g/mol. Aimsigh na foirmlí eimpíreacha agus móilíneacha.

Glac le 100 g, mar sin tá 40.68 g C, 5.13 g H, agus 54.19 g O sa sampla. Tiontaigh go móil: 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. Roinn ar an luach is lú, 3.387: C 1.000, H 1.500, O 1.000.

Is leath é an cóimheas hidrigine 1.500, ní earráid chruinnithe, mar sin iolraigh gach cóimheas faoi 2: C₂H₃O₂. Is í a mais fhoirmle 2(12.01) + 3(1.01) + 2(16.00) = 59.05 g/mol. Is é an t-iolrach 118 ÷ 59.05 = 2.00, mar sin is í C₄H₆O₄ an fhoirmle mhóilíneach. Is í seo foirmle aigéad súcsaineach. Dá gcruinneofaí 1.5 suas go 2 bheadh CH₂O (30.03 g/mol) againn, agus ní slánuimhir é 118 ÷ 30.03 = 3.93, comhartha go bhfuil an fhoirmle eimpíreach mícheart.

Sampla oibrithe: anailís dócháin ar leacht orgánach

Sampla oibrithe 3. Dóitear sampla 0.3150 g de leacht nach bhfuil ann ach C, H agus O go hiomlán in ocsaigin iomarcach. Táirgeann sé 0.6293 g CO₂ agus 0.2577 g H₂O. Tá mais mhólach thart ar 88 g/mol ag an ngaile. Aimsigh an dá fhoirmle.

Críochnaíonn an carbón go léir in CO₂ agus an hidrigin go léir in H₂O. Mais C = 0.6293 g CO₂ × (12.01 g C / 44.01 g CO₂) = 0.17173 g. Mais H = 0.2577 g H₂O × (2.02 g H / 18.02 g H₂O) = 0.028888 g. Ní féidir an ocsaigin a rianú ar an gcaoi chéanna, toisc gur tháinig cuid mhór den ocsaigin sna táirgí ón soláthar O₂, mar sin faigh í de réir difríochta: 0.3150 − 0.17173 − 0.028888 = 0.11438 g O.

Móil: 0.17173 ÷ 12.01 = 0.014299 mol C; 0.028888 ÷ 1.01 = 0.028602 mol H; 0.11438 ÷ 16.00 = 0.0071488 mol O. Tugann roinnt faoi 0.0071488 2.000 : 4.001 : 1, mar sin is í C₂H₄O an fhoirmle eimpíreach, le mais fhoirmle 44.06 g/mol. Is é an t-iolrach 88 ÷ 44.06 = 2.0, rud a thugann C₄H₈O₂. Roinneann roinnt comhdhúl éagsúil an fhoirmle mhóilíneach seo, lena n-áirítear aicéatáit eitile agus aigéad bútánóch, mar sin bheadh fianaise struchtúrtha ar nós speictreascópacht de dhíth chun an tsubstaint a aithint.

Cá dtéann ríomhanna na foirmle eimpírí mícheart

Tarlaíonn an chuid is mó de na hearráidí ag dhá phointe: ag roghnú cad ba cheart a thiontú go móil, agus ag socrú conas cóimheas nach slánuimhir é a láimhseáil. Seiceáil an dá cheann sula scríobhann tú an fhoirmle dheiridh.

Ansin tástáil an freagra i gcoinne na sonraí. Athríomh comhdhéanamh céatadáin na foirmle a mholann tú agus déan comparáid leis na luachanna tomhaiste; de ghnáth aontaíonn sonraí maithe laistigh de chúpla deichiú de chéatadán. I sampla oibrithe 2, tugann C₄H₆O₄ 40.68% C, 5.13% H, agus 54.19% O, rud a mheaitseálann leis an anailís.

• Cóimheas de 1.5 nó 1.33 a chruinniú go dtí an tslánuimhir is gaire in ionad iolrú tríd.
• Na luachanna móil a chruinniú go ceann nó dhá fhigiúr shuntasacha, rud a fhéadann 1.50 soiléir a iompú ina rud éiginnte.
• Mais ocsaigine a roinnt ar 32.00 g/mol. Úsáid meáchan adamhach O, 16.00, mar go gcomhairtear adaimh leis na fo-uimhreacha.
• Ocsaigin i dtáirgí dócháin a shannadh don sampla. Faigh ocsaigin an tsampla de réir difríochta.
• Eilimint atá ar iarraidh a neamhaird. Má shuimíonn na céatadáin luaite go mór faoi bhun 100%, tá eilimint eile i láthair, ocsaigin go minic.
• Iolrach neamhshlánuimhreach móilíneach a ghlacadh. Mura bhfuil mais mhólach ÷ mais fhoirmle eimpíreach gar do shlánuimhir, athsheiceáil an fhoirmle eimpíreach.