Экспериментальное определение химической формулы

Химические соединения обычно описываются с использованием эмпирической или молекулярной формулы. Эти формулы предоставляют информацию о количестве атомов различных элементов. Но как создаются эти формулы?

Для оценки относительных масс составляющих элементов в соединении, используется экспериментальный анализ, также как и разложение соединений. Эти относительные массы затем используются для расчета количества молей каждого элемента для определения формулы химического соединения. Например, экспериментально определено, что образец соединения содержит 43, 64 грамма фосфора и 56, 36 грамма кислорода.

Используя молярные массы в качестве коэффициентов пересчета, относительные массы из экспериментальных данных переводятся в 1, 41 моль для фосфора и 3, 52 моль для кислорода. Эти мольные значения, приписанные к элементам в виде предварительных индексов, дают так называемую псевдформулу соединения. Деление мольных значений на наименьшее мольное значение дает молярные отношения примерно 2, 5 моля кислорода к 1 молю фосфора, которые напрямую связаны с фактической долей элементов в соединении.

Если одно из частных по-прежнему является дробным, то все числа умножаются на наименьшее счетное число, которое дает наименьшее целочисленное отношение индексов, создавая эмпирическую формулу P2O5. Молекулярная формула соединений может быть определена по их эмпирической формуле, либо по молярной массе, или по молекулярной массе. Например, химическое соединение с эмпирической формулой P2O5, согласно экспериментальным измерениям, имеет молярную массу 283, 89 грамма на моль.

Его молекулярная формула является целым числом, кратным его эмпирической формуле, в то время как его молярная масса является целым числом, кратным массе его эмпирической формулы. Соотношение молярной массы и массы, полученной по эмпирической формуле, дает количество формульных единиц. Умножение эмпирической формулы на количество формульных единиц дает молекулярную формулу.

Следовательно, соединение с молекулярной формулой P4O10 идентифицируется как декаоксид тетрафосфора или как пятиокись фосфора, более широко известное по его эмпирической формуле.