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Formula from Mass Composition : Figuring out the empirical formula from a molecules mass composition
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- 幾段影片之前我們指出
- 如何從實驗式推出質量組成
- 質量組成 也就是說
- 你可以從實驗式H2O開始
- 這實驗式同時也是結構式
- 然後我們可以算出
- 水裏占百分之多少是這個
- 百分之多少是氫
- 按照我們之前的所說
- 好 氧的質量是16個相對原子質量單位
- 氫原子是1個
- 整個分子的質量是兩倍的氫原子……
- 加上一個氧的16 所以是18
- 然後 氧的比例就是16/18
- 所以氧是16/18
- 我不再用計算器
- 我想數字大概就是
- 在88%到88.9%之間 是氧
- 所以現在我們來看看能不能從另一種角度研究
- 我們來試試從質量組成開始
- 就是 由不同元素的質量分數
- 然後得出實驗式
- 我想起來 在第一個影片
- 我拼錯“實驗式”
- 我不該做這種要寫的影片的
- 這是很充分的理由
- 我記得我當時拼了一個e在這裡
- 因爲我發音念它empricial
- 但是它拼寫的時候有個i Empirical式子
- 好 我們回到實驗式
- 讓我們做點練習
- 看行不行得通
- 比如從……
- 我需要一點空位 周期表在這下面
- 比如我有一袋東西
- 這袋子裏75% 假設是汞(Hg) 汞(Hg)
- 再假設 袋子裏另外25%是氯(Cl)
- 問題就是
- 我的這袋東西的實驗式是什麽？
- 前提是 它們全部是一個或者說一種分子
- 這分子的實驗式是什麽？
- 解題的方法是
- 加入說 你有100克這個東西
- 對吧？ 我選100是因爲
- 因爲100是個好算的數字
- 假設我們有100克這個東西 好
- 假設 你有100克
- 假如你有100克這個物質 你有多少克汞？
- 就是說那裏面75%是汞的話
- 就是說你有75克汞(Hg)
- 然後有25克的氯(Cl)
- 你可能會說 我從哪裏弄來這些數字？
- 嗯 因爲我假設了100克嘛
- 我也可以假設112克或7克
- 但是這樣會更難算
- 所以我就假設100克
- 所以問題是
- 75克汞 有多少莫耳？
- 75克汞 有多少莫耳？
- 那我們要把克轉化爲莫耳
- 我們換個方向
- 一莫耳汞――這是我腦子裏想到的最小的――
- 我來挑個合適的顏色――
- 1莫耳汞就是 6.02<i>10^23個汞原子</i>
- 它的質量是多少？
- 相當於汞的質量數 以克爲單位
- 來我們查一下汞的質量數
- 汞是過渡金屬。
- 它是僅有
- 在室溫下 是液態的金屬之一
- 這裡是汞
- 它的質量數 我們取200
- 它的質量數是200。
- 很明顯這裡面有一些汞的
- 質量得是201
- 但是爲了簡化 我們取200
- 所以1莫耳汞是200克
- 我咋算的呢？ 看汞的質量數
- 一個汞原子的質量是200個相對原子質量單位
- 所以1莫耳汞――
- 6.02<i>10^23個汞原子</i>
- 它們的質量是這麽多克
- 所以不說 每原子200個相對原子質量單位
- 而是說 我們得到這原子每莫耳是200克
- 這是很簡單的計算
- 你只要查下原子質量數
- 然後說它有這麽多克
- 你有一莫耳這個化合物
- 這就行了
- 那一莫耳氯呢？
- 我們來用相同的辦法
- 先下來看周期表
- 氯的質量數是 大概 35
- 它在地球上有很多同位素
- 但我們質量數就用35
- 所以一個氯原子重――
- 噢 現在我們不應該說重多少
- 我們不得不很小心
- 一個氯原子的質量是35個相對原子質量單位
- 那麽6.02<i>10^23個氯原子</i>
- 也就是1莫耳氯原子的質量就有35
- 35克
- 那麽我有多少莫耳汞呢？
- 讓我調出計算器
- 我們有75克汞
- 1莫耳汞是200克
- 那我們就用75除以200
- 就可以算出有多少莫耳汞
- 75/200=0.375 莫耳汞
- 我咋算的？
- 1莫耳汞是200克
- 我只有75克汞
- 所以我只有其中一部分
- 大概是0.375莫耳汞
- 我剛才已經給出了我有多少個汞原子
- 一莫耳就是6.02<i>10^23個汞原子</i>
- 所以我有0.375乘以阿伏伽德羅常數個汞原子
- 這就行了 現在我們來弄氯
- 我們有25克氯
- 1莫耳氯是35克
- 所以我們有25/35莫耳
- 就是多少呢？
- 就是 25/35=0.714 莫耳 氯
- 現在這些數字 都是不精確的
- 因爲上面這個數翻倍
- 這裡這個數不會正好也翻倍
- 如果你把這個乘以兩倍 你也不會得到這個
- 但是這個數的兩倍 就是這裡汞的兩倍
- 大約 是氯的莫耳數
- 所以可以知道對每個汞原子――
- 記住 莫耳數只是一個數
- ――對應每一個汞原子 相應地有兩個氯原子
- 所以實驗式就是一個汞原子對應兩個氯原子
- 我有兩個氯原子 這兒
- 這個數字算不了很精確
- 尤其在真實世界裏
- 當你真的想算出實驗結果
- 你的數字很少會配合
- 而且 在其它物質影響質量的情況下
- 可能還有其他一些隨機的因素幹擾
- 但已經和真實值足夠接近到可以求出
- 汞和氯的比例就大約是1:2
- 對吧？ 這是一個數。
- 對每個氯原子 大概有2個
- 有兩倍這麽多
- 我猜另外一種理解是
- 你有兩倍於汞原子數的氯原子
- 在袋子裏 差不多
- 雖然這個數大了一點點
- 但它很接近0.75
- 但已經足夠接近到能知道
- 你解的是 氯化汞
- 就在那兒 讓我們再做一個例子
- 讓我們看看已知的數字
- 比如你有另一袋東西 有9%鎂(Mg)
- 比如剩下的91%是碘(I)
- 91%是碘(I)
- 對待這些條件的方法 和前面一樣
- 假設你有100克
- 那麽如果你有100克
- 這裡面 你有9克鎂
- 然後有91克碘
- 然後得到一莫耳鎂有多少
- ――一莫耳鎂的質量是多少
- 然後是1莫耳碘的
- 我寫在這兒吧 一莫耳鎂
- 我們想知道1莫耳碘
- 讓我們算出那些
- 所以鎂的質量數是……就取24
- 假設袋子裏的同位素是24
- 鎂是24
- 到這一步了 那碘呢？
- 127. 它是127
- 碘是一種鹵素
- 嗯…… 這是127 這是24
- 我把它們都寫在這兒
- 這是127 這是24
- 所以1個碘原子的質量是
- 127個相對原子質量單位
- 呐 1整個莫耳
- 就是6.02<i>10^23個碘原子</i>
- 質量會是127克
- 用這個原子重量 或者說原子質量
- 當有這麽多原子的時候
- 質量就是這麽多克
- 所以1莫耳鎂有24克
- 那我們現在要來算分別有多少莫耳了
- 我們有9克鎂
- 這是多少莫耳呢？
- 1莫耳有24克
- 所以這就等於9/24莫耳鎂
- 那9/24是多少呢？
- 9除以24等於0.375
- 所以這就等於0.375 很像
- 我們上一例子也出現0.375
- 然後91克碘是多少莫耳呢？
- 91克碘
- 嗯……1整莫耳碘是127克
- 所以我們有91/127莫耳碘
- 那91/127是多少呢？
- 直覺告訴我 我們又會有很像的數了
- 121/127=0.716 (口誤更正：91/127=0.716)
- 我本來應該出另一個有更好的比例的題
- 這個比例和上面那題一樣
- 約莫是 0.72莫耳碘
- 這是鎂的莫耳數
- 所以 對鎂原子做一樣的分析
- 我們得出碘原子數大概是它的兩倍 對吧？
- 對每個鎂原子 我們大概有兩個碘原子
- 我知道這不是精確的1:2
- 不過這很接近
- 所以這就是碘化鎂的式子
- 看那裏 那就是要求的實驗式
- 我們不確定 或許每個分子中
- 可能有2個鎂原子和4個碘原子
- 我們不確定 我們只知道這裡鎂
- 和碘的比例是1:2
- 下一個影片中 我會試著找一些
- 比例更有趣的題
- 因爲我不想解兩道比例相同的題
- 因爲我不想做兩道比例相同的題
- 不過還是希望你能從中得到一點點收獲