Ermittlung der Summenformel

General Chemistry

Your institution must subscribe to JoVE's Chemistry collection to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 1 hour trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Overview

Quelle: Labor von Dr. Neal Abrams - SUNY College of Environmental Science and Forestry

Ermittlung der chemischen Formel einer Verbindung ist das Herzstück der Chemiker im Labor jeden Tag tun. Viele Tools sind verfügbar, um diese Entscheidung zu unterstützen, aber eines der einfachsten (und genauesten) ist die Bestimmung der Summenformel. Warum ist das sinnvoll? Wegen dem Gesetz der Erhaltung der Masse kann keine Reaktion gravimetrisch oder durch Änderung der Masse folgen. Die empirische Formel bietet das kleinsten ganzzahligen Verhältnis unter Elemente (oder Verbindungen) in eine molekulare Verbindung. In diesem Experiment wird gravimetrische Analyse verwendet werden, um festzustellen, die empirische Formel von Kupferchlorid Hydrat, CuXCly·nH2O.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Grundlagen der allgemeinen Chemie. Ermittlung der Summenformel. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

Kohlenhydrate sind chemische Verbindungen, die Wasser-Moleküle (aber nicht kovalent gebundenen) an die Verbindung angeschlossen haben. Formeln, die hydratisiert werden durch einen Punkt ("·") zwischen der Verbindung und das Wassermolekül symbolisiert. Hydrate verlieren leicht Wasser-Moleküle beim Erhitzen, hinterlässt das wasserfreie (ohne Wasser) Verbindung. In diesem Fall wäre es Kupferchlorid, CuXCly. Der Unterschied in der Masse zwischen den wasserfreien und hydratisierten Formen des Salzes entspricht der Masse (und Maulwürfe) des Wassers in der chemischen Verbindung CuXCly· nH2O. Die wasserfreie Kupferchlorid wird dann in Wasser aufgelöst, und Kupfer wird durch eine Redoxreaktion mit Aluminium zu massivem Kupfer Form entfernt. Unterscheiden sich in der Masse der gesamten Kupferchlorid-Hydrat und die Summe der reduzierten Kupfer Metall und Wasser-Moleküle entspricht der Masse von Chlorid in der Probe. Die Masse der einzelnen Komponenten (Cu, Cl, H2O) wird in Mol, konvertiert, wobei das Gesetz mehrere Ausmaßes die Verwendung von einem Verhältnis zum Bestimmen der Summenformel der Verbindung erlaubt. Die wahre chemische Formel der Verbindung kann nicht bestimmt werden, ohne zu wissen, seine molekulare Masse, aber das Verhältnis bleibt immer gleich.

Procedure

(1) entwässern die Hydrat

  1. Genau wiegen Sie eine Probe von Kupferchlorid Hydrat und legen Sie sie in einem vorgetrocknet und tarierten Tiegel. Es ist wichtig, dass der Tiegel, über 120 ° C getrocknet wird um adsorbiert Feuchtigkeit zu vertreiben. In der Regel 1 – 2 g Verbindung reicht aus.
  2. Erhitzen Sie die Probe mit dem Bunsenbrenner oder andere Flamme, bis es Farbe von grünlich-blau wechselt zu einem rötlich-braun (Abbildung 1). Diese Farbveränderung ist bezeichnend für die wasserfreie Form von Kupferchlorid. Die Abdeckung kann auf den Tiegel zu verhindern Spritzer bleiben, aber leicht geöffnet werden sollten, damit Wasserdampf entweichen kann.
    1. Rühren Sie die Probe um sicherzugehen, dass das Wasser wird die gesamte Probe ausgetrieben und die Farbe ist konstant.
    2. Als Alternative kann die Probe in einem Trockenschrank über 110 ° c gegeben werden
  3. Kühlen Sie die Probe in den Exsikkator gestellt. Dadurch wird verhindert, dass Wasser Rehydration der Probenmaterials.
  4. Die Masse der wasserfreie Probe zu messen. Die Differenz entspricht das Wasser aus dem Hydrat, das beim Erhitzen verloren war.

Figure 1
Abbildung 1. Bunsenbrenner mit Keramiktiegel.

2. isolierende Kupfer

  1. Übertragen Sie die Probe auf eine 100 mL-Becherglas und Auflösen der Probe in 50 mL entionisiertem Wasser. Die Lösung sollte blau wieder, in der Regel mehr blau als die hydratisierten solide.
  2. Das Becherglas eine kleine Menge Aluminium Metall (~0.20 g) hinzufügen. Dadurch wird das Kupfer auf ein rötliches Metall zu reduzieren, und das Aluminium wird farblos Al3 +oxidieren. Die blaue Farbe der Lösung sollte als die Cu2 + Ionen Form Cu0verschwinden. Fügen Sie nach 30 min zusätzliche kleine Stücke aus Aluminium um sicherzustellen, alle des Kupfers auf massivem Kupfer reduziert.
    1. Die Lösung enthält nun Al3 + -Ionen, massivem Kupfer, und eine kleine Menge aus massivem Aluminium.
  3. Lösen Sie jede überschüssige Aluminium durch ~ 5 mL 6 M HCl. Aluminium ist amphoter, was bedeutet, dass sie reagieren kann und sich auflösen in Anwesenheit einer Säure oder einer Base.
  4. Vakuum filter die farblose Lösung in einen Büchner-Trichter mit einem vorgewogene Stück Filterpapier. Spülen Sie mit absoluten Ethanol. Die Probe zur Verhinderung der Bildung von Kupferoxid (II) an der Luft trocknen (nicht Ofen trocken).
  5. Messen Sie die Masse des Kupfers fest, um die Masse der Chlorid-Ionen durch Differenz zu bestimmen.

3. Berechnungen

  1. Bestimmen Sie die Masse von Chlorid-Ionen durch Differenz:
    Equation 1
  2. Verwenden Sie die molare Masse der einzelnen Komponenten der Verbindung, um die Maulwürfe der einzelnen Komponenten zu bestimmen.
  3. Teilen Sie die Maulwürfe der einzelnen Komponenten durch die Maulwürfe die kleinste Einheit, die kleinsten ganzzahligen Verhältnis der Komponenten, auch bekannt als die Summenformel der Verbindung zu geben.

Ermittlung der chemischen Formel einer Verbindung ist ein grundlegender Aspekt der Drogerie Besetzung.

In einer chemischen Formel beschreiben Element Symbole und numerische Indizes die Art und Anzahl der Atome in einem Molekül vorhanden. Die empirische Formel ist eine einfache Art der chemischen Formel, die die kleinste Ganzzahl Verhältnis zwischen den Elementen innerhalb einer molekularen Verbindung bietet. Wegen dem Gesetz der Erhaltung der Masse ist die empirische Formel oft mit elementaren Zusammensetzung oder Massenanteil gefunden.

Dieses Video wird die empirische Formel einführen und demonstrieren, wie es mit einem einfachen Experiment im Labor berechnet.

Die empirische Formel ist die einfachste Art der chemischen Formel, wie es die relative Anzahl der Atome der einzelnen Elemente in einer bestimmten Verbindung zeigt. Zum Beispiel gibt es in Wasserstoffperoxid, einerseits durch die Masse von Wasserstoff für alle 16 Teile von Masse von Sauerstoff. Deshalb gibt es für jedes Wasserstoffatom ein Sauerstoffatom und die empirische Formel ist H-O. Viele verschiedene Moleküle haben die gleiche Summenformel.

Die molekulare Formel bezieht sich auf die empirische Formel und stellt die tatsächliche Anzahl der Atome jedes Typs in einer Verbindung. Beispielsweise ist die Summenformel von Wasserstoffperoxid H2O2, da jedes Molekül zwei Wasserstoff-Atomen und zwei Sauerstoffatome hat. Eine Strukturformel zeigt die Anzahl der jede Art von Atom und die Bande zwischen ihnen. Einzelne Linien repräsentieren eine chemische Bindung. Zum Beispiel für Wasserstoffperoxid die Strukturformel sieht wie folgt aus: H-O-O-H.

Formeln mit einem Punkt zwischen der Verbindung und Wasser beschreiben Hydrate. Kohlenhydrate sind chemische Verbindungen, die Wasser-Moleküle befestigt, aber nicht kovalent gebunden haben. Hydrate leicht verlieren ihre Wasser-Moleküle beim Erhitzen und "wasserfreie" oder "ohne"Wasser. Hydrate und wasserfreien Verbindungen haben einzigartige physikalische Eigenschaften, wie die Moleküle anders organisieren.

Jetzt, da die grundlegenden Prinzipien der Summenformel beschrieben wurde, können die empirische Formel von einer Kupfer-Chlorid-Hydrat im Labor bestätigen.

Um den Vorgang zu starten, trocknen Sie die Tiegel oberhalb von 120 ° C um adsorbiert Feuchtigkeit zu vertreiben, und bestimmen Sie sein Gewicht genau zu.

Wiegen Sie ein Beispiel für ein Kupfer-Chlorid-Hydrat, und legen Sie sie in den Tiegel.

Als nächstes Erhitzen der Probe in den Tiegel mit einer Wärmequelle wie dem Bunsenbrenner. Setzen Sie den Deckel auf den Tiegel zu verhindern Spritzer, aber halten Sie leicht auf Wasserdampf entweichen lassen offen.

Erhitzen Sie die Probe, bis es von einem blau-grünen Farbe auf eine rot-braune Farbe geändert hat. Diese Farbveränderung ist bezeichnend für die wasserfreie Form von Kupferchlorid. Rühren Sie, um sicherzustellen, dass das Wasser aus der Probe getrieben, und die Farbe einheitlich ist.

Anschließend kühlen Sie die Probe in einem Exsikkator Rehydrierung zu verhindern.

Die Masse der wasserfreie Probe genau zu messen. Die Differenz entspricht der Wasser der Hydratation, die beim Erhitzen verloren gingen.

Die getrocknete Probe in ein 250-mL-Becherglas zu übertragen, und in 150 mL entionisiertem Wasser auflösen. Die Lösung sollte wieder, blau wie die Kupferchlorid rehydriert ist.

Fügen Sie ein kleines Stück von Aluminiumdraht in das Becherglas. Das blaue Kupfer zwei Plus reduziert auf eine rötliche Kupfer Null auf der Oberfläche des Drahtes, während das Aluminium farblos Aluminium plus drei oxidiert wird. Die blaue Farbe der Lösung wird während der Reaktion verschwinden.

Verwenden Sie nach ca. 30 min zusätzliche Aluminium um sicherzustellen, dass alle des Kupfers auf einem massivem Kupfer Metall reduziert hat.

Fügen Sie dann ca. 10 mL 6 M Salzsäure aufzulösen die Aluminiumdraht.

Über eine Büchner Filtern Trichter und vorgewogene Filterpapier, Vakuum die farblose Lösung. Spülen Sie die Probe mit absoluten oder rein, Ethanol. Lassen Sie die Probe an der Luft trocknen.

Zu guter Letzt messen Sie die Masse des Feststoffes Kupfer.

Um die empirische Formel von Kupferchlorid Hydrat zu ermitteln, berechnen Sie zunächst die Masse der einzelnen Komponenten. Die Masse des Wassers richtet sich nach Abzug des Gewichts der getrockneten Kupferchlorid vom Gewicht der Kupferchlorid-Hydrat. Die Masse von Kupfer wurde experimentell gefunden. Schließlich ist die Masse von Chlorid durch Subtraktion der Masse von Kupfer und Wasser aus der Gesamtmasse der Probe gefunden.

Um die kleinsten ganzzahligen Verhältnis der Komponenten in der Verbindung zu bestimmen, umwandeln Sie die Masse der einzelnen Komponenten Maulwürfe mit der molaren Masse. Dann teilen Sie jede Komponente durch die kleinste Zahl der Mole in der Stichprobe (in diesem Fall Kupfer). Die kleinsten ganzzahligen Verhältnis ergibt die Formel CuCl2· 2H2O.

Die Entschlossenheit und das Wissen der empirischen Formel einer Verbindung ist in vielen Bereichen der Chemie und Forschung wichtig.

Forensische Chemie ist die Anwendung der Chemie in einem rechtlichen Rahmen. Zum Beispiel finden sich unbekannte Verbindungen, wie Drogen und Gifte, oft an Tatorten. Forensische Chemiker verwenden eine Vielzahl von Methoden zur Identifizierung des unbekannten Stoffes.

Oft ist der nächste Schritt bei der Identifizierung einer unbekannten Substanz mit der Summenformel der Summenformel bestimmt. Ein Massenspektrometer wird häufig verwendet, um diesen Schritt zu unterstützen, wie das Massenspektrometer Komponenten durch ihre Masse-Ladungs-Verhältnis trennt. So lässt die Masse des Moleküls dann die Summenformel bestimmen.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die empirische Formel beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen, was die Summenformel eines Stoffes ist, wie es unterscheidet sich von der Summenformel und wie man es im Labor zu bestimmen.

Danke fürs Zuschauen!

Results

  1. Experiment
    1. Erhitzen Sie 1,25 g Kupferchlorid Hydrat in einem Tiegel. Nach dem Heizen und kühlen dann, ist die endgültige Masse 0,986 g Kupferchlorid, CuXCly.
    2. Die CuXCly Probe in 50 mL entionisiertem Wasser auflösen und den Becher 0,2 g feines Aluminium Mesh hinzufügen.
    3. Nach reagieren und das überschüssige Aluminium auflösen, wird 0,198 g getrocknete Kupfer Metall zurückgewonnen.
    4. Ziehen Sie die Masse von Kupfer und Wasser aus der ersten Kupferchlorid-Hydrat um die Masse von Chlorid-Ionen in der Probe zu erzielen:
      Equation 2
  2. Daten
    1. Um die kleinsten ganzzahligen Verhältnis der Komponenten in der Verbindung zu bestimmen, konvertieren Sie die Masse der einzelnen Komponenten, Maulwürfe zu und dann teilen Sie jeweils durch die kleinste Anzahl der Maulwürfe in der Stichprobe (in diesem Fall Kupfer):
    Komponente Gewicht (g) Molare Masse (g/Mol) Maulwürfe Verhältnis Berechnete ganzzahligen Verhältnis
    Kupfer 0.479 63,55 7,53 x 10-3 Equation 3 1
    Chlorid 0.533 35.45 1,50 x 10-2 Equation 4 1,99 ≈ 2
    Wasser 0.273 18.01. 1,51 x 10-2 Equation 5 2,01 ≈ 2

    Tabelle 1. Experimentelle Ergebnisse.

    1. Die resultierende kleinsten ganzzahligen Verhältnis ergibt sich eine Formel CuCl2· 2H2O.
      1. Im Falle der endgültigen Verhältnis dezimale Werte ergibt, würde eine konstante Ganzzahl Werte geben die gesamte Formel multipliziert. Gemeinsamen Bruchwerte sind 0,25 0.333, 0.50, 0,667 und 0,75. Beispielsweise wenn eine kleinsten ganzzahligen Verhältnis ergab die Formel C7H9keine2,5ergab, würde die gesamte Formel mit 2 geben die Summenformel C14H18N2O5multipliziert.
    2. Eine molekulare Formel kann nicht aus der empirischen Formel bestimmt werden, ohne zu wissen, die molare Masse der Verbindung. Der Grund dafür wird im folgenden Beispiel veranschaulicht:
    Name Summenformel Summenformel
    Essigsäure CH3COOH CH2O
    Formaldehyd CH2O CH2O
    Glukose C6H12O6 CH2O

    Tabelle 2. Beispiel für eine allgemeine Summenformel.

    Alle drei Verbindungen haben die gleiche Summenformel, aber sehr unterschiedliche molekulare Formeln.

Applications and Summary

In einem Beispiel angenommen, eine unbekannte Biomolekül, enthält nur C, H, und O wird festgestellt, dass ein neuer Brennstoff fungieren. Eine Möglichkeit, die Formel des Kraftstoffs zu bestimmen wäre zu verbrennen es in Luft und die Produkte zu analysieren:

CXHyOZ + O2 → mCO2 + nH2O

O2 im Übermaß ist, würden wir wissen, dass des Kohlenstoffs im CO2 entsprang das Biomolekül und der Wasserstoff würde in H2O. vorhanden sein Der Unterschied zwischen dieser Gesamtmasse und die Masse der Erstmuster wäre die Masse von Sauerstoff im Molekül. Wir könnten dann konvertieren, Maulwürfe und die empirische Formel zu bestimmen.

Ein weiteres Beispiel einer Gashydrat-Stichprobe von MgXCly· nH2O erhält. Die Masse der Wassermoleküle würde durch Erhitzen wieder leicht ermittelt werden. Mithilfe von einigen Löslichkeit Regeln wird Chlorid dann mit Silberionen, Ag+, zur AgCl(s)ausgefällt. Sobald die Masse von AgCl(s) gefunden wurde, die Maulwürfe CL sind entschlossen, mit Hilfe der molaren Mass von AgCl(s) und dann in Gramm Cl. Dadurch könnten wir die Masse des Mg in der Probe, gefolgt von der Summenformel bestimmen.

Bestimmung eine empirische Formel ist in der Mitte die Formel des tatsächlichen Moleküls zu identifizieren. Von Arzneimitteln, Forensik ist die Bestimmung der eine Summenformel Schlüssel zur Identifizierung einer unbekannten Verbindung, die bedeutet, dass die empirische Formel mit dem nächsten Schritt fort. In der Regel ist die Bestimmung der eine empirische Formel mit Elementaranalyse auf elementare Gewicht Prozent Auskunft gekoppelt. Aus diesen Daten das molare Verhältnis berechnet und die empirische Formel bestimmt. Wir können die Masse des Moleküls mit einem anderen analytisches Werkzeug, wie einem Massenspektrometer bestimmen. Dann ist das Verhältnis zwischen der Molekülmasse und empirischen Masse um zu bestimmen, die wahre Summenformel berechnet.

(1) entwässern die Hydrat

  1. Genau wiegen Sie eine Probe von Kupferchlorid Hydrat und legen Sie sie in einem vorgetrocknet und tarierten Tiegel. Es ist wichtig, dass der Tiegel, über 120 ° C getrocknet wird um adsorbiert Feuchtigkeit zu vertreiben. In der Regel 1 – 2 g Verbindung reicht aus.
  2. Erhitzen Sie die Probe mit dem Bunsenbrenner oder andere Flamme, bis es Farbe von grünlich-blau wechselt zu einem rötlich-braun (Abbildung 1). Diese Farbveränderung ist bezeichnend für die wasserfreie Form von Kupferchlorid. Die Abdeckung kann auf den Tiegel zu verhindern Spritzer bleiben, aber leicht geöffnet werden sollten, damit Wasserdampf entweichen kann.
    1. Rühren Sie die Probe um sicherzugehen, dass das Wasser wird die gesamte Probe ausgetrieben und die Farbe ist konstant.
    2. Als Alternative kann die Probe in einem Trockenschrank über 110 ° c gegeben werden
  3. Kühlen Sie die Probe in den Exsikkator gestellt. Dadurch wird verhindert, dass Wasser Rehydration der Probenmaterials.
  4. Die Masse der wasserfreie Probe zu messen. Die Differenz entspricht das Wasser aus dem Hydrat, das beim Erhitzen verloren war.

Figure 1
Abbildung 1. Bunsenbrenner mit Keramiktiegel.

2. isolierende Kupfer

  1. Übertragen Sie die Probe auf eine 100 mL-Becherglas und Auflösen der Probe in 50 mL entionisiertem Wasser. Die Lösung sollte blau wieder, in der Regel mehr blau als die hydratisierten solide.
  2. Das Becherglas eine kleine Menge Aluminium Metall (~0.20 g) hinzufügen. Dadurch wird das Kupfer auf ein rötliches Metall zu reduzieren, und das Aluminium wird farblos Al3 +oxidieren. Die blaue Farbe der Lösung sollte als die Cu2 + Ionen Form Cu0verschwinden. Fügen Sie nach 30 min zusätzliche kleine Stücke aus Aluminium um sicherzustellen, alle des Kupfers auf massivem Kupfer reduziert.
    1. Die Lösung enthält nun Al3 + -Ionen, massivem Kupfer, und eine kleine Menge aus massivem Aluminium.
  3. Lösen Sie jede überschüssige Aluminium durch ~ 5 mL 6 M HCl. Aluminium ist amphoter, was bedeutet, dass sie reagieren kann und sich auflösen in Anwesenheit einer Säure oder einer Base.
  4. Vakuum filter die farblose Lösung in einen Büchner-Trichter mit einem vorgewogene Stück Filterpapier. Spülen Sie mit absoluten Ethanol. Die Probe zur Verhinderung der Bildung von Kupferoxid (II) an der Luft trocknen (nicht Ofen trocken).
  5. Messen Sie die Masse des Kupfers fest, um die Masse der Chlorid-Ionen durch Differenz zu bestimmen.

3. Berechnungen

  1. Bestimmen Sie die Masse von Chlorid-Ionen durch Differenz:
    Equation 1
  2. Verwenden Sie die molare Masse der einzelnen Komponenten der Verbindung, um die Maulwürfe der einzelnen Komponenten zu bestimmen.
  3. Teilen Sie die Maulwürfe der einzelnen Komponenten durch die Maulwürfe die kleinste Einheit, die kleinsten ganzzahligen Verhältnis der Komponenten, auch bekannt als die Summenformel der Verbindung zu geben.

Ermittlung der chemischen Formel einer Verbindung ist ein grundlegender Aspekt der Drogerie Besetzung.

In einer chemischen Formel beschreiben Element Symbole und numerische Indizes die Art und Anzahl der Atome in einem Molekül vorhanden. Die empirische Formel ist eine einfache Art der chemischen Formel, die die kleinste Ganzzahl Verhältnis zwischen den Elementen innerhalb einer molekularen Verbindung bietet. Wegen dem Gesetz der Erhaltung der Masse ist die empirische Formel oft mit elementaren Zusammensetzung oder Massenanteil gefunden.

Dieses Video wird die empirische Formel einführen und demonstrieren, wie es mit einem einfachen Experiment im Labor berechnet.

Die empirische Formel ist die einfachste Art der chemischen Formel, wie es die relative Anzahl der Atome der einzelnen Elemente in einer bestimmten Verbindung zeigt. Zum Beispiel gibt es in Wasserstoffperoxid, einerseits durch die Masse von Wasserstoff für alle 16 Teile von Masse von Sauerstoff. Deshalb gibt es für jedes Wasserstoffatom ein Sauerstoffatom und die empirische Formel ist H-O. Viele verschiedene Moleküle haben die gleiche Summenformel.

Die molekulare Formel bezieht sich auf die empirische Formel und stellt die tatsächliche Anzahl der Atome jedes Typs in einer Verbindung. Beispielsweise ist die Summenformel von Wasserstoffperoxid H2O2, da jedes Molekül zwei Wasserstoff-Atomen und zwei Sauerstoffatome hat. Eine Strukturformel zeigt die Anzahl der jede Art von Atom und die Bande zwischen ihnen. Einzelne Linien repräsentieren eine chemische Bindung. Zum Beispiel für Wasserstoffperoxid die Strukturformel sieht wie folgt aus: H-O-O-H.

Formeln mit einem Punkt zwischen der Verbindung und Wasser beschreiben Hydrate. Kohlenhydrate sind chemische Verbindungen, die Wasser-Moleküle befestigt, aber nicht kovalent gebunden haben. Hydrate leicht verlieren ihre Wasser-Moleküle beim Erhitzen und "wasserfreie" oder "ohne"Wasser. Hydrate und wasserfreien Verbindungen haben einzigartige physikalische Eigenschaften, wie die Moleküle anders organisieren.

Jetzt, da die grundlegenden Prinzipien der Summenformel beschrieben wurde, können die empirische Formel von einer Kupfer-Chlorid-Hydrat im Labor bestätigen.

Um den Vorgang zu starten, trocknen Sie die Tiegel oberhalb von 120 ° C um adsorbiert Feuchtigkeit zu vertreiben, und bestimmen Sie sein Gewicht genau zu.

Wiegen Sie ein Beispiel für ein Kupfer-Chlorid-Hydrat, und legen Sie sie in den Tiegel.

Als nächstes Erhitzen der Probe in den Tiegel mit einer Wärmequelle wie dem Bunsenbrenner. Setzen Sie den Deckel auf den Tiegel zu verhindern Spritzer, aber halten Sie leicht auf Wasserdampf entweichen lassen offen.

Erhitzen Sie die Probe, bis es von einem blau-grünen Farbe auf eine rot-braune Farbe geändert hat. Diese Farbveränderung ist bezeichnend für die wasserfreie Form von Kupferchlorid. Rühren Sie, um sicherzustellen, dass das Wasser aus der Probe getrieben, und die Farbe einheitlich ist.

Anschließend kühlen Sie die Probe in einem Exsikkator Rehydrierung zu verhindern.

Die Masse der wasserfreie Probe genau zu messen. Die Differenz entspricht der Wasser der Hydratation, die beim Erhitzen verloren gingen.

Die getrocknete Probe in ein 250-mL-Becherglas zu übertragen, und in 150 mL entionisiertem Wasser auflösen. Die Lösung sollte wieder, blau wie die Kupferchlorid rehydriert ist.

Fügen Sie ein kleines Stück von Aluminiumdraht in das Becherglas. Das blaue Kupfer zwei Plus reduziert auf eine rötliche Kupfer Null auf der Oberfläche des Drahtes, während das Aluminium farblos Aluminium plus drei oxidiert wird. Die blaue Farbe der Lösung wird während der Reaktion verschwinden.

Verwenden Sie nach ca. 30 min zusätzliche Aluminium um sicherzustellen, dass alle des Kupfers auf einem massivem Kupfer Metall reduziert hat.

Fügen Sie dann ca. 10 mL 6 M Salzsäure aufzulösen die Aluminiumdraht.

Über eine Büchner Filtern Trichter und vorgewogene Filterpapier, Vakuum die farblose Lösung. Spülen Sie die Probe mit absoluten oder rein, Ethanol. Lassen Sie die Probe an der Luft trocknen.

Zu guter Letzt messen Sie die Masse des Feststoffes Kupfer.

Um die empirische Formel von Kupferchlorid Hydrat zu ermitteln, berechnen Sie zunächst die Masse der einzelnen Komponenten. Die Masse des Wassers richtet sich nach Abzug des Gewichts der getrockneten Kupferchlorid vom Gewicht der Kupferchlorid-Hydrat. Die Masse von Kupfer wurde experimentell gefunden. Schließlich ist die Masse von Chlorid durch Subtraktion der Masse von Kupfer und Wasser aus der Gesamtmasse der Probe gefunden.

Um die kleinsten ganzzahligen Verhältnis der Komponenten in der Verbindung zu bestimmen, umwandeln Sie die Masse der einzelnen Komponenten Maulwürfe mit der molaren Masse. Dann teilen Sie jede Komponente durch die kleinste Zahl der Mole in der Stichprobe (in diesem Fall Kupfer). Die kleinsten ganzzahligen Verhältnis ergibt die Formel CuCl2· 2H2O.

Die Entschlossenheit und das Wissen der empirischen Formel einer Verbindung ist in vielen Bereichen der Chemie und Forschung wichtig.

Forensische Chemie ist die Anwendung der Chemie in einem rechtlichen Rahmen. Zum Beispiel finden sich unbekannte Verbindungen, wie Drogen und Gifte, oft an Tatorten. Forensische Chemiker verwenden eine Vielzahl von Methoden zur Identifizierung des unbekannten Stoffes.

Oft ist der nächste Schritt bei der Identifizierung einer unbekannten Substanz mit der Summenformel der Summenformel bestimmt. Ein Massenspektrometer wird häufig verwendet, um diesen Schritt zu unterstützen, wie das Massenspektrometer Komponenten durch ihre Masse-Ladungs-Verhältnis trennt. So lässt die Masse des Moleküls dann die Summenformel bestimmen.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die empirische Formel beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen, was die Summenformel eines Stoffes ist, wie es unterscheidet sich von der Summenformel und wie man es im Labor zu bestimmen.

Danke fürs Zuschauen!

A subscription to JoVE is required to view this article.
You will only be able to see the first 20 seconds.

RECOMMEND JoVE