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Molecular and Empirical Forumlas from Percent Composition : Molecular and Empirical Forumlas from Percent Composition. Example 2.9 from Kotz Chemistry book
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- 丁香酚是丁香油的主要成份
- 它的莫耳質量是164.2g/mol
- 其中碳占73.14% 氫占7.37%
- 剩下的爲氧
- 那麽丁香酚的實驗式和結構式是什麽？
- 我們先來複習一下
- 實驗式就是
- 分子中各種原子的最簡整數比
- 一會兒大家就會看到啦
- 而結構式
- 是分子中原子的實際個數
- 好啦開始解題啦
- 題幹中的第一個條件就說了
- 它的莫耳質量是164.2g/mol
- 下面我們來簡化一下
- 我們假設有1mol的丁香酚
- 這裡先來回憶一下
- 1mol可不是個小數目啊
- 就有點像說 有100萬個丁香酚分子
- 但是1mol可比100萬多多了
- 我們知道 丁香酚的莫耳質量呢…
- 如果有這麽多的丁香酚分子
- 有1mol的丁香酚
- 那麽它的質量就是164.2g
- 也就是說 我們有164.2g的丁香酚
- 題幹中也給了丁香酚的組成
- 還有碳的質量分數
- 氫的質量分數 剩下的都是氧
- 假設丁香酚的物質的量是1mol
- 那麽它的質量就是164.2g啦
- 然後就可以利用各元素的質量分數
- 分別求出碳、氫和氧的質量
- 下面我們就來算一下
- 先從碳開始
- 164.2g的丁香酚乘以……
- 我換個顏色… 乘以73.14%
- 這就是丁香酚裏碳的質量
- 這就是丁香酚裏碳的質量
- 來算算是多少
- 碳的質量…
- 計算器出來
- 好啦 164.2乘以…
- 73.14%就等於0.7314
- 得到120.1
- 就是這個啦
- 這裡每個數都有4位有效數字
- 所以就取120.1g的碳
- 碳的質量是120.1g
- 氫和氧的質量的求法同上
- 也就是164.2g的丁香酚乘以…
- 氫的質量分數是多少來著？
- 是7.37%… 乘以7.37%
- 等於什麽呢？
- 計算器 出來
- 164.2乘以…
- 7.37%是0.0737
- 等於12.1
- 所以碳的質量是12.1g
- 題目中沒有明確告訴我們
- 氧的質量分數
- 但這很容易求
- 因爲我們知道剩下的都是氧
- 就用碳的質量
- 和氫的質量……
- 哦抱歉 這個不是碳的質量
- 應該是氫的質量
- 用164.2減去碳的質量
- 再減去氫的質量
- 剩下的就是氧的質量啦
- 動手吧
- 或者 也可以先算出氧的質量分數
- 因爲質量分數之和一定是100%
- 然後再用乘法
- 兩種思路都可以
- 我們就來算算吧
- 假設丁香酚的物質的量是1mol
- 那麽它就有164.2g
- 我們剛剛求出
- 分子中碳有120.1g
- 氫有12.1g
- 還剩多少呢？
- 還有正好32g的氧
- 總質量
- 減去它倆的質量 還剩多少？
- 我用綠色表示
- 還剩下32g的氧
- 1mol的丁香酚
- 有164.2g
- 如果把分子中的
- 組成元素拆開看的話
- 就是120g的碳 12g的氫
- 和32g的氧
- 接下來呢
- 我們就要分別算算碳的物質的量
- 氫的物質的量
- 還有氧的物質的量
- 下面這個
- 大家應該都已經記住了
- 因爲這三種元素
- 都超常見的
- 不過還是複習一下吧
- 大家可以在元素周期表找到碳
- 然後你就知道 碳的……
- 呐 大多數元素周期表
- 都會給出原子量
- 也就是碳的各種同位素的
- 加權平均質量
- 但是通常來講 原子量
- 或者說各種同位素的
- 原子質量的加權平均數……
- 對於碳來說 大家只需記住
- 碳的相對原子質量
- 非常接近12
- 也就是說 碳的
- 莫耳質量是12g/mol
- 也就是說1mol的碳
- 有12g
- 氫和氧也同樣
- 氫呢 取一種同位素
- 或者所有同位素的平均質量
- 質量或者相對原子質量
- 看你選哪個啦
- 相對原子質量非常接近1
- 所以氫的莫耳質量是1g/mol
- 在元素周期表上查到的
- 後面都帶幾位小數
- 但只要記住碳是12 氫是1
- 然後氧是16 就行啦
- 氧的相對原子質量大約就是16
- 這是某個特定的同位素的原子質量
- 或者說加權平均的質量
- 也就是說
- 氧的莫耳質量是16g/mol
- 然後我們已經知道
- 碳、氫和氧的質量了
- 接下來我們就可以
- 利用這些條件
- 分別來求出它們的物質的量了
- 動手吧親
- 碳是12g/mol
- 現在“g”要在分母
- 因爲我們的目的是
- 把“g”約掉
- 所以 既然碳是12g/mol
- 也就是 每12g就組成1mol
- 這樣我就取莫耳質量的倒數
- 如果說1mol有12g的碳
- 那也就是說
- 每12g碳就是1mol了
- 這兩個g約掉了
- 也就是120.1除以12
- 這個數非常接近10
- 所以就等於10mol碳
- 這樣就求出了1mol的丁香酚中
- 含有多少碳了
- 再來算氫的
- 這個乘法啊
- 是1mol的氫…
- 把這個倒過來
- 也就是取它的倒數
- 1mol的氫是1g
- 用這個乘就對了
- 所以就有
- 大概是12.1mol的氫
- 但是因爲我們最終要得到結構式
- 而這個數又非常接近12
- 所以就取12mol的氫
- 最後 還有氧
- 我們知道1mol的氧就是16g
- 32除以… 當然“g”就消掉咯
- 32除以16得2
- 所以氧有2mol
- 綜上 1mol的丁香酚中
- 有10mol的碳
- 12mol的氫 和2mol的氧
- 比例已經出來了
- 或者你也可以這麽想
- 1個丁香酚分子中
- 就有10個碳
- 12個氫
- 還有2個氧
- 搞定
- 這就是丁香酚的結構式了
- 可以用莫耳做單位 它是個很大的數
- 也可以是 每個丁香酚分子中
- 都有10個碳
- 12個氫
- 和6個氧
- 這個就是結構式啦
- 最簡式呢 其實就是
- 這些的最簡整數比
- 然後它們都有公因子2
- 那麽 最簡式就是
- 求出它們的最簡整數比
- 就是把它們都除以2就行啦
- 都除以2
- 這樣就是5個碳 6個氫
- 哦不對 這個氧不是6
- 是2個氧才對
- 我要講清楚
- 看來我必須擦掉好多才行
- 好啦
- 這是2個氧
- 還真是有點2了
- 這裡是2mol的氧
- 這就是結構式咯
- 然後我們來看最簡式
- 好吧 2還是能被2除的
- 所有的這些都除以2
- 就得到最簡比啦
- 5個碳對應6個氫
- 和1個氧
- 這裡當然可以加個“1”
- 解出來咯