Hvad er empiriske formler?
Empiriske formler beskriver forholdet mellem hver type atom i et stof.Ordet "empirisk" henviser til oprindelsen af empiriske formler i observerbare resultater;Det vil sige, formlerne bestemmes af eksperiment.Forskere tester sammensætningen af ukendte forbindelser ved at observere deres dannelse eller deres interaktion med kendte stoffer.Forholdet mellem atomer i en forbindelse giver kun en grov idé om dens art, men det er et grundlag for yderligere undersøgelse.
Hvis forskere kan skabe en forbindelse og kende sammensætningen af reagenserne eller de stoffer, der reagerer, kan de bestemmeproduktets empiriske formel.De udfører reaktionen på at producere produktet uden at efterlade ureagerede input.De overvåger også proportioner af reagenserne, der går ind i reaktionen.Det er vigtigt, at de kender andelen af molekyler i reagenserne snarere end andelen af masse eller volumen, fordi disse målinger kan variere for forskellige molekyler.Andelen af reagenser fortæller dem, at andelen af atomer i produktet, da alle de molekyler, de lægger i, bruges i reaktionen.
En anden metode til bestemmelse af empiriske formler er at få en forbindelse til at reagere med et andet stof og observere reaktionens produkter.Forskere bruger ofte denne metode til at analysere kulbrinter, stoffer, der kun indeholder kulstof- og brintatomer.De forbrænder ukendte kulbrinter og opsamler kuldioxid og vanddamp reaktionen giver.
Når en carbonhydrid forbrænder, reagerer den med ilt;Reaktionen kan repræsenteres som en C F H G + B O 2 - D CO 2 + E H 2 O, hvor A, B, D og E angiver proportioner af molekylerne i denReaktion og F og G repræsenterer proportioner af kulstof og brint i carbonhydridet.Eksperimenterne måler massen af kuldioxid og vanddamp.Derefter deler de disse tal med molekylvægten af de respektive forbindelser.For kuldioxid er det resulterende antal det samme som antallet af carbonatomer, men de skal multiplicere antallet af vandmolekyler med to for at få antallet af brintmolekyler.De finder de mindste hele tal, der bevarer andelen af C og H, og dette er F og G i ligningen: underskrifterne for den empiriske formel.
Empiriske formler angiver ikke den nøjagtige struktur af et molekyle.Acetylen og benzen er for eksempel carbonhydrider, der indeholder lige antal carbon- og hydrogenatomer, så den empiriske formel for hver er kap.Acetylens molekylære formel er C 2 H 2 , mens benzen er C 6 H 6 .De har meget forskellige egenskaber på trods af at de har den samme empiriske formel.Acetylen er en meget eksplosiv gas, der bruges til skæring og svejsning;Seks-carbon benzenringe er den definitive komponent af aromatiske stoffer og er til stede i mange af de molekyler, der er ansvarlige for smag og lugt.