Расчет молекулярной формулы по массовой доле элементов

I способ

Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 75% углерода, 25% водорода. Молярная масса равна 16.

Решение:

Исходим из формулы расчета массовой доли элемента:

ω = масса компонента / масса целого,

где ω — массовая доля

Для расчета массовой доли элемента в сложном веществе формула будет иметь следующий вид:

ω = Ar • n / Mr ,

где Ar — относительная атомная масса,

n — число атомов в молекуле,

Mr — относительная молекулярная масса (численно равна M — молярной массе)

n = ω • Mr / Ar

n(C) = 0,75 • 16 / 12 = 1

n(H) = 0,25 • 16 / 1 = 4

Ответ: CH4 (метан)

II способ

Зачастую необходимо найти молекулярную формулу вещества, молярная масса которого неизвестна. Расчет молекулярной формулы через простейшую формулу позволяет решать задачи и в этом случае.

Найти молекулярную формулу гидроксида:
Mn — 61,8%
O — 36,0%
H — 2,2%

Решение:

  1. Найдем простейшую формулу неизвестного вещества (соотношение атомов элементов в молекуле):
    (в следующем выражении косая черта означает деление, а двоеточие (:) — соотношение элементов, делить не нужно!)
    Mn : O : H = ω(Mn) / Ar(Mn) : ω(O) / Ar(O) : ω(H) / Ar(H) = 61,8% / 55 : 36,0% / 16 : 2,2% / 1 = 1,12 : 2.25 : 2,2 = (делим на наименьшее) 1,12 / 1,12 : 2.25 / 1,12 : 2,2 / 1,12 = 1 : 2 : 2
    Простейшая формула Mn(OH)2

    Ответ: Mn(OH)2
  2. Если получаются дробные индексы, например, PO2,5 — умножаем все индексы на 2 (или другое подходящее число): P2O5
  3. Если дана молярная масса, плотность по водороду или иная возможность рассчитать молярную (молекулярную) массу, сравниваем её с массой простейшей формулы, как в данном примере: http://s-konda.ru/exam/chemistry_9-45.htm
    Обратите внимание, что расчет простейшей формулы по массовой доле и по продуктам сгорания ведётся аналогично: в числителе дроби содержание элемента в веществе, в знаменателе — атомная масса.

автор: Владимир Соколов