Vegyészet

Empirikus képlet tömegszázalékból: előbb mol, utána egész arány

Empirikus és molekulaképlet számítása tömegszázalékból. Fél- és harmadarányok kezelése, kerekítési ellenőrzés és a moláris tömegből kapott szorzó vizsgálata.

Dajka Gábor4 perc olvasás

Empirikus képlet keresésekor a tömegadatokat előbb anyagmennyiségekké alakítod, majd az elemek közös egész arányát keresed. A kerekítés a számítás végén értelmezési döntés: az eltérésnek a bemeneti adatok pontosságával is össze kell férnie.

Száz gramm mintából indulunk

Szemléltető feladatunkban a minta 40,0% szenet, 6,7% hidrogént és 53,3% oxigént tartalmaz. Száz gramm mintát választva a számok grammként is olvashatók. A könnyen követhető tanpéldában 12, 1 és 16 g/mol moláris tömegekkel közelítünk.

A megfelelő anyagmennyiségek körülbelül 3,333 mol C, 6,7 mol H és 3,331 mol O. Mindet a legkisebbel osztva az arány nagyjából 1 : 2,01 : 1. A megadott, kerekített százalékok alapján ez 1 : 2 : 1, így az empirikus képlet CH₂O.

Mikor szabad kerekíteni?

A 2,01 és 2 közötti eltérés összhangban lehet a kerekített bemeneti adatokkal. Az 1,50-et azonban nem helyes egyszerűen 2-re kerekíteni. Ha az arány 1 : 1,5, mindkét számot kettővel szorozva 2 : 3 egész arányt kapunk.

Az összes elemet ugyanazzal a szorzóval kell alakítani. A számítás közben őrizd meg a tizedeseket, és csak az arány értelmezésekor dönts az egész számokról. Nagy eltérésnél ellenőrizd az adatok összegét és az atomtömegeket.

Az empirikus és a molekulaképlet

A CH₂O közelítő képlettömege 30 g/mol. Ha egy külön feladatadat szerint a vegyület moláris tömege 180 g/mol, a szorzó 180/30 = 6. A molekulaképlet ekkor C₆H₁₂O₆. Ettől a szerkezet és a vegyület egyértelmű azonossága még nincs meghatározva. A kalkulátor eredményét a bemeneti adatok pontosságával együtt értelmezd.

Harmadarányok és hibás molekulaképlet-szorzó

Egy másik feladat normalizált anyagmennyiségei legyenek 1,000 : 1,333 : 1,667. Ezek az 1 : 4/3 : 5/3 arány közelítései. Minden tagot hárommal szorozva 3,000 : 3,999 : 5,001 adódik, ami a megadott kerekítés mellett 3 : 4 : 5 egész aránnyal összeegyeztethető. Ha a három tizedes értéket külön-külön egészre kerekítenéd, 1 : 1 : 2-t kapnál, és megváltoztatnád az összetételt.

A molekulaképlet felé is szükséges ellenőrzés. Ha a CH₂O közelítő 30 g/mol képlettömegéhez 95 g/mol külön adatot kapsz, a hányados 95/30 ≈ 3,167. Ebből a közölt pontosság mellett nem következik automatikusan a háromszoros képlet: annak moláris tömege 90 g/mol lenne. Ellenőrizd az összetételi adatokat, a moláris tömeget és a mérési bizonytalanságot. A program által javasolt egész szorzó elfogadását ezeknek az adatoknak kell indokolniuk.

Kapcsolódó DG Kalkulátor megnyitása

Forrás és módszertani háttér

A számpéldák saját szemléltető számítások.

Háromkérdéses tudáspróba

Válassz kérdésenként egy választ, és jegyezd fel az A, B vagy C betűt. Előbb oldd meg mindhárom feladatot, utána nézd meg a megoldásokat.

1. Miért kell a tömegeket molra váltani?

  • A) Mert mindig száz gramm kell
  • B) Mert atomarányt keresünk
  • C) Mert így eltűnik a mérési hiba

2. Mit kezdünk az 1 : 1,5 aránnyal?

  • A) Csak az 1,5-et kerekítjük
  • B) Elhagyjuk a második elemet
  • C) Mindkettőt kettővel szorozzuk

3. Egy feladatban a normalizált arány 1,000 : 1,333 : 1,667. Melyik egész arány őrzi meg a megadott összetételt a kerekítés pontosságán belül?

  • A) 3 : 4 : 5
  • B) 1 : 1 : 2
  • C) 1 : 2 : 2

Megoldások és önálló pontozás

Minden helyes válasz 1 pont; a hibás vagy kihagyott válasz 0 pont. Legfeljebb 3 pont szerezhető. 3 pont: Molarányból közös egész arányt választottál, és a kerekítést a bemeneti adatokhoz kötötted. 2 pont: nézd át az eltévesztett kérdésnél megnevezett részt, és számold újra annak példáját. 0–1 pont: haladj végig a három megoldáson, majd oldd meg újra a kérdéseket. Ez a rövid próba a cikk összefüggéseinek megértését ellenőrzi.

1. megoldás

B) Mert atomarányt keresünk – Az atomok számarányát az anyagmennyiségek aránya mutatja. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Száz gramm mintából indulunk.

2. megoldás

C) Mindkettőt kettővel szorozzuk – Így kapjuk a 2 : 3 egész arányt. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Mikor szabad kerekíteni?.

3. megoldás

A) 3 : 4 : 5 – A közös háromszoros 3,000 : 3,999 : 5,001, vagyis 3 : 4 : 5. A többi válasz külön-külön egészre alakítja a törtes tagokat, ezért eltérő anyagaránnyal számol. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Harmadarányok és hibás molekulaképlet-szorzó.

További cikkek

Kapcsolódó olvasnivalók

Gyorskereső

Kalkulátorok és útmutatók keresése

↑↓ választásEnter megnyitásEsc bezárás