SUMMENFORMEL: WIE MAN ES BEKOMMT, BEISPIELE UND ÜBUNGEN - CHEMIE - 2025

Die Summenformel ist eine Darstellung eines Moleküls einer Verbindung, in der die Atome aller in der Verbindung vorhandenen Elemente und deren Anzahl durch ihre chemischen Symbole angegeben sind. Jedes Atom wird von einem Index begleitet.

Die Molekülformel hat die Einschränkung, dass sie weder die Bindungen der verschiedenen Atome des Moleküls noch ihre räumliche Beziehung angibt; genau wie die Strukturformel. In einigen Fällen ist es nicht spezifisch, zum Beispiel: C ₆ H ₁₂ O ₆ ist die Summenformel von Glucose, Galactose und Fructose.

Endlose isomere Verbindungen können aus derselben Summenformel erhalten werden. Dies entspricht einer variablen organischen Verbindung mit hoher Molmasse. Quelle: Gabriel Bolívar.

Es gibt eine Reihe von Regeln für die Anordnung von Atomen in einer Molekülformel. Bei ionischen Salzen, beispielsweise Natriumchlorid, wird zuerst das Kationssymbol (Na ⁺ ) und dann das Anionensymbol (Cl ^- ) platziert. Deshalb lautet die Summenformel von Natriumchlorid NaCl.

Die Summenformel organischer Verbindungen wird geschrieben, indem zuerst das Symbol für Kohlenstoff (C), dann das Symbol für Wasserstoff (H) und dann die verbleibenden Atome platziert werden. Beispielsweise lautet die Summenformel von Essigsäure C ₂ H ₄ O ₂ .

Wie bekomme ich die Summenformel?

Das Erhalten der Summenformel einer Verbindung basiert auf der vorherigen Festlegung ihrer minimalen oder empirischen Formel. Aus diesem Grund sind die ersten Schritte zum Erhalten beider Formeln üblich.

Erster Schritt

Es ist üblich, die Masse der Elemente einer chemischen Verbindung in Prozentform auszudrücken. Anschließend muss eine einfache Berechnung durchgeführt werden, um die Massenprozentsätze der verschiedenen Elemente in ihre in Gramm ausgedrückten Massen umzuwandeln.

Zweiter Schritt

Wenn man die Masse jedes der Elemente in Gramm und ihre Atommasse kennt, kann man die relative Anzahl jedes Atoms oder die Anzahl der Mol jedes Atoms erhalten, indem man die Masse jedes der verschiedenen Elemente durch ihre Atommasse dividiert.

Dritter Schritt

Teilen Sie die relative Anzahl aller Atome durch die relative Anzahl mit dem kleinsten Wert. Die Werte des Mindestanteils müssen ganze Zahlen sein. Für den Fall, dass ein Wert des Anteils eine Dezimalstelle enthält, muss eine Korrektur vorgenommen werden, damit diese Dezimalstelle verschwindet.

Die Korrektur besteht darin, alle Werte des Anteils mit einer Zahl zu multiplizieren, die alle Werte in Ganzzahlen zurückgibt. Wenn beispielsweise ein Wert des Mindestanteils 1,25 beträgt, müssen alle Werte mit vier (4) multipliziert werden. Da 1,25 multipliziert mit 4 gleich 5 ist, ist eine ganze Zahl.

Vierter Schritt

Alle chemischen Symbole der Elemente der Verbindung werden mit dem entsprechenden Index platziert. das heißt, der Wert des Mindestanteils des Elements.

Fünfter Schritt

Die Minimalformel einer Verbindung kann in ihre Molekularformel umgewandelt werden, indem das Verhältnis zwischen dem Molekulargewicht der Verbindung und dem Gewicht ihrer Minimalformel (n) erhalten wird. Diese Beziehung ist dieselbe wie die zwischen der Summenformel und der Minimalformel.

n = Molekulargewicht der Verbindung / Gewicht der Mindestformel

Um die Summenformel zu erhalten, multiplizieren Sie die Minimalformel mit n. Dies impliziert, dass jeder der Indizes der Mindestformel mit n multipliziert werden muss.

n = Molekulargewicht / minimales Formelgewicht

= Summenformel / Minimalformel

Summenformel = Mindestformel

Beispiele für Molekülformeln

Einige gebräuchliche Molekülformeln sind unten aufgeführt:

-Faseroxid (FeO)

-Natriumhydroxid (NaOH)

-Kaliumoxid (K ₂ O)

-Perchlorsäureoxid (Cl ₂ O ₇ )

-Ferric Hydroxid

-Calciumchlorid (CaCl ₂ )

-Hydrochlorsäure (HCl)

-Natriumsulfat (N ₂ SO ₄ )

-Schwefelsäure (H ₂ SO ₄ )

-Perbromsäure (HBrO ₄ )

-Aluminiumchlorid (AlCl ₃ )

-Methan (CH ₄ )

-Propan (C ₃ H ₈ )

-Ethan (C ₂ H ₆ )

-Ethylalkohol (C ₂ H ₆ O)

-Asessigsäure (C ₂ H ₄ O ₂ )

-Benzen (C ₆ H ₆ )

-Glucose (C ₆ H ₁₂ O ₆ )

Gelöste Übungen

- Übung 1

Methylbenzoat hat die folgenden Massenprozentsätze:

C: 70,57%,

H: 5,93%

Oder: 23,49%

Und ein Molekulargewicht von 136,1 g / mol. Bestimmen Sie die Summenformel.

Erster Schritt

Der erste Schritt besteht darin, die Massenprozentsätze der Elemente in ihren Massen in Gramm auszudrücken, wobei zu wissen ist, dass die Massenprozentsätze im Verhältnis zum Molekulargewicht stehen.

Von den 136,1 Gramm, die dem Mol der Verbindung entsprechen, repräsentieren 70,57% nur Kohlenstoff. Und so weiter mit den restlichen Elementen:

Kohlenstoffmasse = 136,1 g (70,57 / 100)

= 96,05 g

Wasserstoffmasse = 136,1 g (5,93 / 100)

= 8,06 g

Sauerstoffmasse = 136,1 (23,49 / 100)

= 31,96 g

Zweiter Schritt

Bei der Ausarbeitung der Summenformel muss die relative Anzahl der Atome (NRA) bestimmt werden. Dazu werden die Massen der Elemente durch ihre Atommassen geteilt:

NRA (C) = 96 g / 12 g

= 8

NRA (H) = 8 g / 1 g

= 8 g

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Dritter Schritt

Wir müssen dann die minimalen Anteile der Elemente (PME) berechnen. Dazu werden alle NRA-Werte durch den niedrigsten NRA-Wert geteilt:

PME (C) = 8/2

= 4

PME (H) = 8/2

= 4

PME (O) = 2/2

= 1

Vierter Schritt

Schreiben Sie die Mindestformel für Methylbenzoat auf der Grundlage der Tatsache, dass die Indizes der Elemente ihre berechneten Mindestanteile sind:

C ₄ H ₄ O.

Fünfter Schritt

Schließlich muss die Summenformel von Methylbenzoat festgelegt werden. Wir berechnen daher n:

n = Molekulargewicht / minimales Formelgewicht

Das Gewicht der Mindestformel beträgt 68 g / mol:

= 136,1 g / 68 g

n ≈ 2

Summenformel = 2 Minimalformel

= 2 C ₄ H ₄ O.

Summenformel von Methylbenzoat = C ₈ H ₈ O ₂

- Übung 2

Die Prozentsätze der Elemente, aus denen Benzol besteht, sind wie folgt:

C: 92,36%

H: 7,64%.

Das Molekulargewicht von Benzol beträgt 78 g / mol. Bestimmen Sie die Summenformel.

Erster Schritt

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

Kohlenstoffmasse = 78 g (92,36 / 100)

= 72,04 g

Wasserstoffmasse = 78 g (7,64 / 100)

= 5,96 g

Zweiter Schritt

Berechnung der relativen Anzahl von Atomen (NRA). Dazu werden die Massen der Elemente durch ihre Atommassen geteilt:

NRA (C) = 72 g / 12 g

= 6

NRA (H) = 6 g / 1 g

= 6

Dritter Schritt

Berechnung der Werte des Mindestanteils der Elemente (PME). Dies wird berechnet, indem die NRA-Werte aller Elemente durch den kleinsten NRA-Wert dividiert werden:

PME (C) = 6/6

= 1

PME (H) = 6/6

= 1

Vierter Schritt

Schreiben Sie die Mindestformel für Benzol unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Indizes der Elemente die Werte des berechneten Mindestanteils sind.

Minimale Benzolformel: CH

Fünfter Schritt

Festlegung der Summenformel durch Berechnung der Beziehung zwischen der Molekularmasse und der Masse der Minimalformel:

n = Molekulargewicht / Gewicht der Mindestformel

= 78 g / 13 g

n = 6

Summenformel = Mindestformel

= 6CH

= C ₆ H ₆

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8. Aufl.). CENGAGE Lernen.
2. Wikipedia. (2020). Chemische Formel. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
3. Grenzenloses Lernen. (sf). Molekülformeln. Wiederhergestellt von: course.lumenlearning.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (29. September 2019). Berechnen Sie empirische und molekulare Formeln. Wiederhergestellt von :oughtco.com
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2020). Verwendung empirischer Formeln zum Auffinden von Molekülformeln. Wiederhergestellt von: dummies.com