נוסחה כימית 3
הנוסחה הכימית נוסחה כימית מתארת: .1את היסודות הקיימים בתרכובת או ביסוד. .2את מספר האטומים של כל יסוד בתרכובת או ביסוד. • את היסודות המופיעים בתרכובת מסמנים על ידי הסמל המאפיין אותם. • את כמות האטומים בנוסחה מציינים בעזרת מספרים מימין למטה של כל סימול. H2O נוסחה מולקולארית • מולקולה -קבוצה של אטומים הקשורים כימית לתת יחידה עצמאית. • קבוצת שמונת האטומים בנוסחה: C2HClBrF3 נקראת מולקולה. הנוסחה הכימית 1 מולקולה 4O H2 CaCl2 3C6H12O6 I2 2H 2H2O תרכובות יוניות •יונים בעלי מטענים מנוגדים נמשכים זה לזה במשיכה אלקטרוסטאטית ויוצרים סריג בו כל קטיון מוקף באניונים ,וכל אניון מוקף בקטיונים. • סריגים יוניים נקראים מלחים. • Formula unitיחידת נוסחה -הנוסחה NaClאינה מתייחסת למולקולה הבנויה מאטום נתרן ואטום כלור. • מדובר במבנה סריגי בו כל קטיון Na+מוקף ביוני Cl-וההיפך. • הביטוי NaClמציין את יחידת המבנה הבסיסית ,שאינה מתקיימת כיחידה עצמאית. כל הנוסחאות של התרכובות היוניות הינן יחידות נוסחה ולא נוסחאות מולקולאריות. סריג של NaCl 2 נוסחה אמפירית • נוסחה המציינת את היחס הפשוט ביותר והשלם בין האטומים בתרכובת. • עבור תרכובות יוניות יחידת הנוסחה הינה גם הנוסחה האמפירית של התרכובת. • עבור תרכובות מולקולאריות ,יש לחלק בגורם המשותף הגדול ביותר בכדי למצוא את הנוסחה האמפירית. נוסחה אמפירית אנליזה של תרכובות נותנת בדרך כלל את הנוסחה האמפירית של התרכובת דוגמאות: Molecular Formula Empitriclr Formula CH C2H2 CH2 C3H6 C2H5 C4H10 SO2 SO2 מסת מולקולה סכום המסות האטומיות של כל האטומים במולקולה. לדוגמה: = •Molecular weight CCl4 12.01+ (4 X 35.45) = 153.8 amu. 3 מסה מולרית •מסה של מול אחד של חומר ) תרכובת ,יסוד או אטומים בודדים( מחושבת ביחידות של גרם למול. •המסה המולרית של CCl4הינה לפיכך 153.8 :גרם למול. •מבחינה מספרית המסה המולרית זהה למסת המולקולה ,אך הן שונות ביחידות שלהן. דוגמאות .1חשבו את מספר המולים ב4.9 gr - * המסה המולרית של H2SO4 H2SO4 98.08 gr/ mol לכן מול אחד של החומצה הינו בעל מסה של .98.08 gr * ניתן לחשב בעזרת ערך משולש או שימוש בנוסחה: 4.9 gr 98.08 gr/ mol = )W (gr = )n (mol )MW (gr/ mol = 0.05 mol. דוגמאות .2חשבו את מספר המולקולות בכמות זו של חומצה גופרתית. • מול אחד של H2SO4מכיל 6.022 x1023מולקולות לכן מספר המולקולות הוא: molecules = mol 0.05 mol X 6.022 X 1023 3.011 X 1022 molecules. 4 דוגמאות .3חשבו את המסות של החמצן ,המימן והגופרית בכמות זו ) 0.05מול( • בכמות זו של תרכובת יש 0.1 :מול של אטומי מימן 0.05 ,מול אטומי גופרית ו 0.2מול אטומי חמצן. • נקבל: * 3.2גרם חמצן * 0.1גרם מימן * 1.6גרם גופרית. דוגמאות .4חשבו את מספר אטומי החמצן ,המימן והגופרית בכמות זו. מספר אטומי החמצן: 6.022 x 1023 x 0.2 = 1.204 x 1023 atoms בדיוק באותו אופן נמצא את מספר אטומי הגופרית ואטומי המימן: על ידי הכפלת מספר המולים במספר אבוגדרו. H2O • אנו יודעים כי מול אחד של מים כולל 6.022x1023מולקולות. • כל מולקולה מכילה שני אטומי מימן ואטום אחד של חמצן. • לפיכך מול אחד של מים מכיל: 2 x 6.022x1023אטומי מימן ו- • 6.022x1023אטומי חמצן. 5 שבר מסה • שבר המסה הינו החלק המשקלי היחסי של כל מרכיב בתרכובת. • הכפלת שבר המסה פי מאה נותנת את האחוז המשקלי. • דוגמא: חשבו את שבר המסה של כל אחד מהיסודות בחומר Na3AlF6 • המסה המולרית של החומר היא: 3 x 22.99 + 1x 26.98 + 6 x 19.00= 209.95 gr / mol שבר מסה • אם כן ,הרי שב 209.95 gr -של החומר Na3AlF6 • מסת הנתרן היא3 x22.99 gr : • מסת האלומיניום הינה 26.98 gr • מסת הפלואור הינה 114.0 gr * ההרכבים היחסיים )שבר המסה( מתקבלים באופן הבא: שבר מסה = 0.3285 68.97 gr XNa = 209.95 gr = 0.1285 26.98 gr XAl = 209.95 gr 114.00 gr = 0.5430 209.95 gr = XF 6 דוגמא • חשבו את האחוז המשקלי של הפלואור ב CaF2 -ומצאו את כמות הסידן בדוגמא של 1200גרם סידן פלואורי. • המסה המולרית של CaF2היא 78.08 gr/ mol דוגמא 2 x 19.00 gr 78.08 gr = 0.4866 = XF %F = 0.4866 x 100 = 48.66% = 0.5133 48.08 gr 78.08 gr = XCa דוגמא ב CaF2 1200 gr -מסת הסידן תהיה: 0.5133 x 1200 gr = 615.98 gr Ca. 7 נוסחה אמפירית ונוסחה מולקולרית נוסחה אמפירית -של חומר מציינת את המספר היחסי של האטומים של כל יסוד ויסוד בחומר ,אך אינה בהכרך מתייחסת למספר האמיתי של כל אטום ביחידה של חומר .היחסים הם מספרים שלמים. נוסחה מולקולרית -נוסחה המציינת את המספרים האמיתיים של אטומים של כל יסוד ביחידה אחת של תרכובת. הנוסחה המולקולרית מתקבלת מתקבלת מידיעת הנוסחה האמפירית והמסה המולקולרית של החומר. . נוסחה אמפירית ונוסחה מולקולרית מאנליזה כימית של מי חמצן התברר כי החומר מורכב ממימן וחמצן היחס מספר אטומי המימן למספר אטומי החמצן הוא 1:1 צפוי כי נוסחת החומר תהיה לכןHO : אולם יחידה בסיסית של מי-חמצן מורכבת משני אטומי חמצן ושני אטומי מימן. לכן נוסחת החומר . H2O2 נוסחה אמפירית ונוסחה מולקולרית דוגמא- תרכובת עשויה מ 40% -פחמן 6.6% ,מימן ו 53.4%-חמצן .המסה המולקולרית של החומר הינה 60.052קבע את הנוסחה המולקולרית של החומר. פתרון- ב 100 -גרם דוגמא של חומר יש 40גרם פחמן 6.6 ,גרם מימן ו- 53.4גרם חמצן. 8 נוסחה אמפירית ונוסחה מולקולרית פתרון המשך- מספר המולים של כל אחד מהיסודות בתרכובת: )W (gr = )n (mol )MW (gr/ mol )40.0 g × 1 mol C/12.01 g = 3.3 mol (C )6.6 g × 1 mol H/1.008 g = 6.6 mol (H )53.4 g × 1 mol O/ 16.0 g = 3.3 mol (O נוסחה אמפירית ונוסחה מולקולרית פתרון המשך- לשים לב!!!! מחלקים במסה אטומית ולא במסה מולקולרית. כל יסוד נמצא במולקולה בצורת אטומים ולא מולקולות. הנוסחה האמפירית היא: C3.3H6.6O3.3 מכיוון שאין חלקי אטומים יש להפוך למספרים שלמים ע"י חלוקה במספר הקטן ביותר 3.3 נקבל[CH2O] n : נוסחה אמפירית ונוסחה מולקולרית פתרון המשך- מסת הנוסחה האמפירית: 12.01 + 2 × (1.008) + 16.0 = 32.02 gr / mol נחלק את המסה המולקולרית של החומר במסת הנוסחה האמפירית: 60.052/30.02 = 2.00 נכפול כל אחד מהמספרים התחתיים במספר זה ונקבל את הנוסחה המולקולרית: C2H4O2 9 שאלות לדוגמא * חשבו את המסה המולרית של K4Fe(CN)6·3H2O תשובה: 4x39 + 55.8 + 6(12+14) + 3x18 = 421.8 gr / mol דוגמאות נבחרות לשאלות • חשבו את המסה של 0.0045מול מולקולות של :S8 • פיתרון: * MW (S8)= 8 x32 = 256 gr/mol * 0.0045 mol x 256 gr/mol= 1.152 gr דוגמאות נבחרות לשאלות • צפיפות של ברומופורם ) (CHBr3היא 2.89גרם\סמ"ק. איזה נפח של ברומופורם מכיל 3.612 x 1024מולקולות ? CHBr3 • פיתרון: * MW (CHBr3)= 12.0 + 1.0 + 3 x 79.9 = 252.7 gr/mol * 3.612 x 1024 / 6.022 x 1023 = 6.0 mols 10 דוגמאות נבחרות לשאלות * M= 6 mol x 252.7 gr/mol = 1516 gr * d= 2.89 gr/ mol * V = 1516 gr / 2.89 gr/ml = 524 ml = 0.524 L דוגמאות נבחרות לשאלות • חשבו את מספר המולים של אטומי חמצן הנמצאים ב- 0.125מול של Na2CO3·10H2O • פיתרון: • ב 1 -מול של Na2CO3·10H2Oיש 13מול אטומי חמצן. • ב 0.125 -מול של Na2CO3·10H2Oיש :13 )* 0.125 x 13 = 1.625 mol (O דוגמאות נבחרות לשאלות • רשמו את הנוסחאות האמפיריות של התרכובות הבאות: [CH]n C6H6 [CH2O]n CH3COOH [CHO2]n H2C2O4 11 דוגמאות נבחרות לשאלות • דוגמת תרכובת מכילה 0.131 grמימן 2.4 gr ,פחמן ו- 0.931 grחנקן .מהי הנוסחה המולקולרית אם במ"ג אחד תרכובת נמצאות 1.92 x 1018מולקולות? • פיתרון: • ראשית נמצא את הנוסחה האמפירית של המולקולה: 0.131 gr )= 0.130 mol (H 1.01 gr/mol דוגמאות נבחרות לשאלות )= 0.20 mol (C )= 0.0664 mol (N 2.4 gr 12.0 gr/mol 0.931 gr 14.0 gr/mol C0.20N0.0664H0.130 דוגמאות נבחרות לשאלות 0.0664 C0.20N0.0664H0.130 [C3NH2]n המסה המולרית של הנוסחה האמפירית52 gr/mol : 12 דוגמאות נבחרות לשאלות =* 1.92x1018 molecules/ 6.022x1023molecules/mol 3.19x10-6 mol • 3.19x10-6 molשוקלים 1 mgכלומר gr 0.00100 • המסה המולרית של התרכובת: 0.001 gr / 3.19x10-6 mol= 313.6 gr/mol דוגמאות נבחרות לשאלות • נחלק את המסה המולרית של התרכובת במה המולרית של הנוסחה האמפירית: 313.6 gr/mol / 52 gr/mol= 6.0 • לפיכך הנוסחה המולקולרית הינה: C18N6H12 דוגמאות נבחרות לשאלות • האנליזה איכותית של תרכובת נמצאו ההרכבים המשקליים הבאים: * 31.5%זרחן * 3.1%מימן * 65.4%חמצן * מהי הנוסחה האמפירית של התרכובת? 13 דוגמאות נבחרות לשאלות • ב 100 -גרם דוגמא מהחומר יש 3.1גרם מימן31.5 , גרם זרחן ו 65.4 -גרם חמצן .מספר המולים של כל אחד מהיסודות: 3.1 gr )= 3.1 mol (H 1.01 gr/mol )= 1.02 mol (P 31.5 gr 31 gr/mol דוגמאות נבחרות לשאלות 64.5 gr )= 4.09 mol (O 16.00 gr/mol 1.02 H3.1P1.02O4.09 [H3PO4]n דוגמאות נבחרות לשאלות • דוגמא של 35.2 mgשל ,Hemeהמרכיב הלא חלבוני של ההמוגלובין בתאי דם אדומים ,מכילה 3.19 mgברזל. • מהי המסה המולרית של Hemeבהנחה שכל מולקולה מכילה אטום ברזל אחד? 14 דוגמאות נבחרות לשאלות פיתרון: אם מולקולה אחת של Hemeמכילה אטום ברזל אחד אזי מספר המולים של Hemeב 35.2 mg -חומר צריך להיות שווה למספר המולים של 3.19 mgברזל. 3.19 x10-3 gr )= 5.715 x 10-5 mol (Fe 55.85 mol 35.2 x10-3 gr )= 616 gr/mol (Heme 5.715 x 10-5 mol 15
© Copyright 2024