MINDESTFORMEL: SO ERHALTEN SIE DIE MINDESTFORMEL, BEISPIELE UND ÜBUNGEN - CHEMIE - 2025

Die minimale oder empirische Formel ist ein Ausdruck des Anteils, in dem die Atome der verschiedenen Elemente, aus denen eine chemische Verbindung besteht, vorhanden sind. Die Mindestformel ist somit die einfachste Darstellung einer chemischen Verbindung. Deshalb ist es "minimal".

Die Mindestformel drückt nicht die Anzahl der Atome der verschiedenen Elemente aus, aus denen eine chemische Verbindung besteht. aber das Verhältnis, in dem sich diese Atome verbinden, um die chemische Verbindung zu erzeugen.

Diese Minimalformel zeigt nur, dass die Verbindung die gleiche Anzahl an Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen und doppelt so viele Wasserstoffatome aufweist. Quelle: Gabriel Bolívar.

Die Minimalformel wird auch als empirische Formel bezeichnet, da sie aus Experimenten erhalten wird; das heißt, es hängt mit der Erfahrung zusammen. Experimentelle Beobachtungen ließen den Schluss zu, dass sich zwei Wasserstoffatome mit einem Wasserstoffatom zu Wasser (H ₂ O) verbinden.

In vielen Fällen stimmt die Mindestformel mit der Summenformel überein. Im Molekül erscheinen die reellen Zahlen der verschiedenen Elemente, aus denen eine chemische Verbindung besteht; Dies ist beispielsweise bei Schwefelsäure (H ₂ SO ₄ ) der Fall .

In anderen Fällen gibt es jedoch keine Übereinstimmung zwischen der Mindestformel und der Molekülformel. Dies ist der Fall bei Benzol: Die Mindestformel lautet CH, während die Summenformel C ₆ H ₆ lautet .

Wie bekomme ich die Mindestformel?

Erster Schritt

Finden Sie die Gramm jedes in der Verbindung vorhandenen Elements. Da sie üblicherweise als Prozentsatz der Masse der Verbindung ausgedrückt werden, muss eine einfache Berechnung für die Umwandlung der Massenprozentsätze durch die Masse der Elemente durchgeführt werden.

Zweiter Schritt

Man erhält die relative Anzahl der Atome der verschiedenen Elemente, aus denen die chemische Verbindung besteht. Dazu wird die Masse jedes Elements, ausgedrückt in Gramm, durch seine Atommasse geteilt.

Einige Autoren bevorzugen es, die relative Anzahl der Atome als die Anzahl der Mol Atome der Elemente zu bezeichnen, die Teil der chemischen Verbindung sind.

Dritter Schritt

Erhalten des in ganzen Zahlen ausgedrückten Mindestanteils jedes der in der chemischen Verbindung vorhandenen Atome.

Um diese Werte zu ermitteln, teilen Sie die relativen Zahlen jedes in der Verbindung vorhandenen Atoms durch den minimalen relativen numerischen Wert, den ein Atom in der chemischen Verbindung hat.

Für den Fall, dass der Wert des Mindestanteils eines Atoms keine ganze Zahl ohne Dezimalstellen ist, müssen alle Werte des Mindestanteils mit einer Zahl multipliziert werden. auf diese Weise, dass erreicht werden kann, dass alle Werte des Mindestanteils ganze Zahlen sind.

Wenn beispielsweise der Wert des Mindestanteils eines Atoms der chemischen Verbindung 2,5 beträgt, müssen alle Werte des Mindestanteils jedes der vorhandenen Atome mit 2 multipliziert werden. Somit sind alle Werte des Mindestanteils nur Ganzzahlen.

Vierter Schritt

Schreiben Sie die Mindestformel der Verbindung. Die Werte des Mindestverhältnisses für die Atome der verschiedenen Elemente werden als Indizes der chemischen Symbole der Elemente platziert, um die Mindestformel zu schreiben.

Beispiele für Mindestformeln

Wasser und Kohlendioxid

Die meisten chemischen Verbindungen haben Formeln, die sowohl minimale als auch molekulare Formeln sind. Somit ist die Formel für Wasser (H ₂ O) eine Minimalformel; es ist aber auch eine Summenformel. Gleiches gilt für die Formel für Kohlendioxid (CO ₂ ).

Basische und saure Oxide

Basische und saure Oxide sind chemische Verbindungen mit chemischen Formeln, mit wenigen Ausnahmen, die sowohl minimale als auch molekulare Formeln sind. Die gleiche Situation tritt bei Hydroxiden und Säuren mit Ausnahme einiger Carbonsäuren auf.

Essigsäure

Carbonsäuren mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen in ihrer Zusammensetzung haben getrennt eine Mindestformel und eine Molekülformel. Essigsäure hat zum Beispiel eine Summenformel (C ₂ H ₄ O ₂ ); es hat aber auch eine minimale Formel (CH ₂ O).

Buttersäure

Buttersäure hat auch eine Summenformel (C ₄ H ₈ O ₂ ) und eine Minimalformel (C ₂ H ₄ O).

Ethylenglykol

Andere organische Verbindungen haben beide Arten von chemischen Formeln; Dies ist der Fall bei Ethylenglykol, das eine Summenformel (C ₂ H ₆ O ₂ ) und eine Minimalformel (CH ₃ O) aufweist.

Benzol

Benzol, eine aromatische Verbindung, hat eine Summenformel (C ₆ H ₆ ) und eine Minimalformel (CH).

Glucose

Glucose hat eine Summenformel (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) und eine Minimalformel (CH ₂ O).

Gelöste Übungen

- Übung 1

Ethylenglykol ist eine als Frostschutzmittel verwendete Verbindung mit einem Molekulargewicht von 62,1 g / mol und einem Massenprozentsatz wie folgt:

C: 38%,

H: 9,7%

O: 51,16%.

Erster Schritt

Drücken Sie die Massenprozentsätze der Elemente in ihren Massen in Gramm aus. Hierzu wird das Molekulargewicht von Ethylenglykol als Referenz herangezogen. Wenn dies 62,1 Gramm pro Mol sind, bestehen 38% davon aus Kohlenstoff. Und so weiter mit den anderen Elementen:

Kohlenstoffmasse = 62,1 g (38/100)

= 23,6 g

Wasserstoffmasse = 62,1 g (9,7 / 100)

= 6,024 g

Sauerstoffmasse = 62,1 g (51,16 / 100)

= 31,77 g

Zweiter Schritt

Berechnen Sie die relative Anzahl jedes vorhandenen Atoms (NRA) oder die Anzahl der Mol jedes Atoms. Dazu wird die Masse jedes chemischen Elements durch seine Atommasse geteilt.

NRA (C) = 23,6 g / 12 g

= 1,97

Es kann auf 2 gerundet werden.

NRA (H) = 6,024 g / 1 g

= 6,024

Es kann auf 6 gerundet werden.

NRA (O) = 31,77 g / 16 g

= 1,985

Es kann auf 2 gerundet werden.

Dritter Schritt

Berechnen Sie das minimale Ganzzahlverhältnis der Elemente der Verbindung (PMNE). Teilen Sie dazu jeden der Werte der atomaren relativen Zahlen (NRA) durch den kleinsten Wert davon. In diesem Fall 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

Vierter Schritt

Schreiben Sie die Mindestformel für Ethylenglykol:

CH ₃ O.

Wie zu sehen ist, sind die in Schritt 3 erhaltenen Werte die Indizes der Elemente der Verbindung.

- Übung 2

Essigsäure hat ein Molekulargewicht von 60 g / mol und die folgende Massenprozentzusammensetzung:

C: 40%

H: 6,67%

Oder: 53,33%

Erhalten Sie die Mindestformel der Verbindung.

Erster Schritt

Wandeln Sie die Massenprozentsätze der Elemente in ihre in Gramm ausgedrückten Massen um:

Kohlenstoffmasse = 60 g (40/100)

= 24 g

Wasserstoffmasse = 60 g (6,67 / 100)

= 4 g

Sauerstoffmasse = 60 g (53,33 / 100)

= 32 g

Zweiter Schritt

Berechnen Sie die relative Anzahl der Atome (NRA) der Verbindung. Dazu werden die Massen der Elemente durch ihre Atommassen geteilt:

NRA (C) = 24 g / 12 g

= 2

NRA (H) = 4 g / 1 g

= 4

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Dritter Schritt

Ermitteln Sie das minimale Ganzzahlverhältnis der Elemente der Verbindung (PMNE). Dazu werden die NRA-Werte der Elemente durch den niedrigsten NRA-Wert eines Elements geteilt:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

Vierter Schritt

Schreiben Sie die Mindestformel für Essigsäure:

CH ₂ O.

Die Indizes der Verbindung sind die von PMNE erhaltenen Werte.

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8. Aufl.). CENGAGE Lernen.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (27. August 2019). Empirische Formel: Definition und Beispiele. Wiederhergestellt von :oughtco.com
3. Wikipedia. (2020). Empirische Formel. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
4. Chemie LibreTexts. (3. Juli 2019). Berechnung empirischer Formeln für Verbindungen. Wiederhergestellt von: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (2020). Empirische Formel: Definition, Schritte und Beispiele. Studie. Wiederhergestellt von: study.com