දත්ත වලින් ආනුභවික සහ අණුක සූත්‍ර

සරලම අනුපාතය සහ සැබෑ සංයුතිය

ආනුභවික සූත්‍රයක් සංයෝගයක පරමාණු වල කුඩාම පූර්ණ සංඛ්‍යා අනුපාතය ලබා දෙයි. අණුක සූත්‍රයක් එක් අණුවක සෑම වර්ගයකම පරමාණු සැබවින්ම කීයක් ඇත්ද යන්න ලබා දෙන අතර, එය සැමවිටම ආනුභවික සූත්‍රයේ පූර්ණ සංඛ්‍යා ගුණාකාරයකි. හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් වල අණුක සූත්‍රය H₂O₂ සහ ආනුභවික සූත්‍රය HO වේ. ග්ලූකෝස්, C₆H₁₂O₆, හි ආනුභවික සූත්‍රය CH₂O වන අතර එය ෆෝමැල්ඩිහයිඩ් සහ ඇසිටික් අම්ලය සමඟ බෙදා ගනී.

H₂O₂ සහ HO හි ප්‍රතිශත සංයුති සර්වසම බැවින්, ස්කන්ධ දත්ත පමණක් ආනුභවික සූත්‍රය හෙළි කළ හැක. ගුණාකාරය සෙවීමට මවුලික ස්කන්ධයේ වෙනම මිනුමක් අවශ්‍යයි. වෙන් වූ අණු වලට වඩා දිගු දැලිස් සාදන සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් වැනි අයනික සංයෝග සඳහා, සූත්‍ර ඒකකය සාමාන්‍යයෙන් සම්මුතියෙන් ආනුභවික සූත්‍රයක් ලෙස ලියනු ලැබේ. ව්‍යතිරේක බහුපරමාණුක අයනයක් නොබිඳී තබා ගනී, පෙරොක්සයිඩ් අයනය O₂²⁻ අඩංගු සෝඩියම් පෙරොක්සයිඩ්, Na₂O₂, මෙන්.

දන්නා සූත්‍රයකින් ප්‍රතිශත සංයුතිය

මූලද්‍රව්‍යයක ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය යනු සංයෝගයක එක් මවුලයක ඇති එම මූලද්‍රව්‍යයේ ස්කන්ධය මවුලික ස්කන්ධයෙන් බෙදා 100 න් ගුණ කළ අගයයි. මෙම මාර්ගෝපදේශය දශම ස්ථාන දෙකකට වටකළ IUPAC සම්මත පරමාණුක බර භාවිත කරයි: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, S 32.06 සහ Fe 55.85.

විසඳූ උදාහරණය 1. ඇමෝනියම් සල්ෆේට්, (NH₄)₂SO₄, නයිට්‍රජන් පොහොරක් ලෙස භාවිත වේ. එහි නයිට්‍රජන් ස්කන්ධ ප්‍රතිශතය කීයද? එක් සූත්‍ර ඒකකයක N 2ක්, H 8ක්, S 1ක් සහ O 4ක් අඩංගු බැවින් මවුලික ස්කන්ධය 2(14.01) + 8(1.01) + 32.06 + 4(16.00) = 28.02 + 8.08 + 32.06 + 64.00 = 132.16 g/mol වේ. නයිට්‍රජන්: 28.02 ÷ 132.16 × 100 = 21.20% N. අනෙක් මූලද්‍රව්‍ය 6.11% H, 24.26% S සහ 48.43% O ලෙස ලැබේ, සහ අගයන් හතරේ එකතුව 100.00% වේ, එය කිසිදු පරමාණුවක් මග හැරී නැති බව පරීක්ෂා කිරීමට ප්‍රයෝජනවත් ක්‍රමයකි.

ස්කන්ධ පූර්ණ සංඛ්‍යා මවුල අනුපාතයක් බවට හැරවීම

උපසර්ග පරමාණු ගණන් කරන අතර පරමාණු ගණන් කරන්නේ මවුල වලින් බැවින් ක්‍රමය සැමවිටම මවුල හරහා යයි. විවිධ මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණු වලට විවිධ ස්කන්ධ ඇති බැවින් ඒවායේ ග්‍රෑම් සෘජුවම සැසඳිය නොහැක.

දශම-භාග පියවරට විනිශ්චයක් අවශ්‍යයි. පර්යේෂණාත්මක අනුපාත කලාතුරකින් නිරවද්‍ය වන බැවින්, පූර්ණ සංඛ්‍යාවකට 0.1 ක් පමණ ඇතුළත ඇති අගයක් සාමාන්‍යයෙන් වටයා ගත හැකි නමුත්, 1.5, 1.33, 1.67, 1.25 හෝ 1.75 ආසන්න අගයක් භාගයක් බව දැනුම් දෙයි. සුදුසු පරිදි සෑම අනුපාතයක්ම 2, 3 හෝ 4 න් ගුණ කරන්න. උදාහරණයක් ලෙස, Fe 1.737 g සහ O 0.747 g අඩංගු යකඩ ඔක්සයිඩ් සාම්පලයකින් Fe 0.03110 mol සහ O 0.0467 mol ලැබේ. O:Fe අනුපාතය 1.50 වන බැවින් දෙගුණ කිරීමෙන් Fe₂O₃ ලැබේ.

• ස්කන්ධ වලින් ආරම්භ කරන්න. ඔබ සතුව ප්‍රතිශත ඇත්නම්, සෑම ප්‍රතිශතයක්ම ග්‍රෑම් බවට පත්වන පරිදි 100 g සාම්පලයක් උපකල්පනය කරන්න.
• සෑම ස්කන්ධයක්ම එම මූලද්‍රව්‍යයේ පරමාණුක බර භාවිතයෙන් මවුල බවට පරිවර්තනය කරන්න.
• සෑම මවුල අගයක්ම කුඩාම අගයෙන් බෙදන්න.
• කිසියම් අනුපාතයක් පූර්ණ සංඛ්‍යාවකට ආසන්න නොවේ නම්, සියලු අනුපාත පූර්ණ කරන කුඩාම නිඛිලයෙන් ඒවා සියල්ල ගුණ කරන්න.
• උපසර්ග සම්මත අනුපිළිවෙලින් ලියන්න (කාබනික සංයෝග සඳහා, පළමුව C, ඉන්පසු H, ඉතිරි ඒවා අකාරාදී පිළිවෙලට).

විසඳූ උදාහරණය: ප්‍රතිශත සංයුතියෙන් කාබොක්සිලික් අම්ලයක්

විසඳූ උදාහරණය 2. සුදු ස්ඵටිකරූපී අම්ලයක විශ්ලේෂණයෙන් ස්කන්ධයෙන් 40.68% C, 5.13% H සහ 54.19% O ලැබේ. වෙනම මිනුමකින් එහි මවුලික ස්කන්ධය 118 g/mol ලෙස ලැබේ. ආනුභවික සහ අණුක සූත්‍ර සොයන්න.

100 g උපකල්පනය කරන්න, එවිට සාම්පලයේ C 40.68 g, H 5.13 g සහ O 54.19 g ඇත. මවුල බවට පරිවර්තනය කරන්න: 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. කුඩාම අගය වන 3.387 න් බෙදන්න: C 1.000, H 1.500, O 1.000.

හයිඩ්‍රජන් අනුපාතය 1.500 යනු අඩකි, වටයීමේ දෝෂයක් නොවේ, එබැවින් සෑම අනුපාතයක්ම 2 න් ගුණ කරන්න: C₂H₃O₂. එහි සූත්‍ර ස්කන්ධය 2(12.01) + 3(1.01) + 2(16.00) = 59.05 g/mol වේ. ගුණාකාරය 118 ÷ 59.05 = 2.00 වන බැවින් අණුක සූත්‍රය C₄H₆O₄ වේ. මෙය සක්සිනික් අම්ලයේ සූත්‍රයයි. 1.5 ඉහළට 2 දක්වා වටයීමෙන් CH₂O (30.03 g/mol) ලැබෙන්නට තිබුණි, සහ 118 ÷ 30.03 = 3.93 පූර්ණ සංඛ්‍යාවක් නොවේ, එය ආනුභවික සූත්‍රය වැරදි බවට සලකුණකි.

විසඳූ උදාහරණය: කාබනික ද්‍රවයක දහන විශ්ලේෂණය

විසඳූ උදාහරණය 3. C, H සහ O පමණක් අඩංගු ද්‍රවයක 0.3150 g සාම්පලයක් අතිරික්ත ඔක්සිජන් වල සම්පූර්ණයෙන් දහනය කෙරේ. එයින් CO₂ 0.6293 g සහ H₂O 0.2577 g නිපදවේ. වාෂ්පයේ මවුලික ස්කන්ධය 88 g/mol පමණ වේ. සූත්‍ර දෙකම සොයන්න.

සියලු කාබන් CO₂ බවටත් සියලු හයිඩ්‍රජන් H₂O බවටත් පත්වේ. C ස්කන්ධය = 0.6293 g CO₂ × (12.01 g C / 44.01 g CO₂) = 0.17173 g. H ස්කන්ධය = 0.2577 g H₂O × (2.02 g H / 18.02 g H₂O) = 0.028888 g. ඵලවල ඇති ඔක්සිජන් බොහෝමයක් O₂ සැපයුමෙන් පැමිණි බැවින් ඔක්සිජන් එලෙසම සොයා ගත නොහැක; එබැවින් එය අන්තරයෙන් සොයන්න: 0.3150 − 0.17173 − 0.028888 = 0.11438 g O.

මවුල: 0.17173 ÷ 12.01 = 0.014299 mol C; 0.028888 ÷ 1.01 = 0.028602 mol H; 0.11438 ÷ 16.00 = 0.0071488 mol O. 0.0071488 න් බෙදූ විට 2.000 : 4.001 : 1 ලැබෙන බැවින් ආනුභවික සූත්‍රය C₂H₄O වන අතර සූත්‍ර ස්කන්ධය 44.06 g/mol වේ. ගුණාකාරය 88 ÷ 44.06 = 2.0 වන බැවින් C₄H₈O₂ ලැබේ. එතිල් ඇසිටේට් සහ බියුටනොයික් අම්ලය ඇතුළු විවිධ සංයෝග කිහිපයක් මෙම අණුක සූත්‍රය බෙදා ගන්නා බැවින්, ද්‍රව්‍යය හඳුනා ගැනීමට වර්ණාවලීක්ෂණය වැනි ව්‍යුහාත්මක සාක්ෂි අවශ්‍ය වේ.

ආනුභවික-සූත්‍ර ගණනයන් වැරදෙන තැන්

බොහෝ වැරදි සිදුවන්නේ ස්ථාන දෙකකදීය: මවුල බවට පරිවර්තනය කළ යුත්තේ කුමක්ද යන්න තෝරා ගැනීමේදී, සහ පූර්ණ සංඛ්‍යාවක් නොවන අනුපාතයක් සලකන ආකාරය තීරණය කිරීමේදී. අවසාන සූත්‍රය ලිවීමට පෙර දෙකම පරීක්ෂා කරන්න.

ඉන්පසු පිළිතුර දත්ත වලට එරෙහිව පරීක්ෂා කරන්න. ඔබ යෝජනා කරන සූත්‍රයේ ප්‍රතිශත සංයුතිය නැවත ගණනය කර මනින ලද අගයන් සමඟ සසඳන්න; හොඳ දත්ත සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රතිශතයක දහයෙන් පංගු කිහිපයක් ඇතුළත එකඟ වේ. විසඳූ උදාහරණය 2 හි, C₄H₆O₄ මගින් 40.68% C, 5.13% H සහ 54.19% O ලැබෙන අතර එය විශ්ලේෂණයට ගැළපේ.

• 1.5 හෝ 1.33 අනුපාතයක් ගුණ කිරීම වෙනුවට ආසන්නතම නිඛිලයට වටයීම.
• මවුල අගයන් සැලකිය යුතු ඉලක්කම් එකකට හෝ දෙකකට වටයීම, එය පැහැදිලි 1.50 අපැහැදිලි දෙයක් බවට හැරවිය හැක.
• ඔක්සිජන් ස්කන්ධයක් 32.00 g/mol න් බෙදීම. උපසර්ග පරමාණු ගණන් කරන බැවින් O හි පරමාණුක බර, 16.00, භාවිත කරන්න.
• දහන ඵලවල ඇති ඔක්සිජන් සාම්පලයට ආරෝපණය කිරීම. සාම්පලයේ ඔක්සිජන් අන්තරයෙන් සොයන්න.
• අඩු මූලද්‍රව්‍යයක් නොසලකා හැරීම. දක්වා ඇති ප්‍රතිශතවල එකතුව 100% ට වඩා බොහෝ අඩු නම්, තවත් මූලද්‍රව්‍යයක්, බොහෝ විට ඔක්සිජන්, පවතී.
• නිඛිලයක් නොවන අණුක ගුණාකාරයක් පිළිගැනීම. මවුලික ස්කන්ධය ÷ ආනුභවික සූත්‍ර ස්කන්ධය පූර්ණ සංඛ්‍යාවකට ආසන්න නොවේ නම්, ආනුභවික සූත්‍රය නැවත පරීක්ෂා කරන්න.