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Empirischer Formelrechner

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Die empirische Formel einer Verbindung gibt die einfachste Beziehung zwischen der Anzahl der Atome jedes Elements oder zwischen der Anzahl der verschiedenen Ionen an, die in einer bestimmten Verbindung vorhanden sind.

Die Summenformel einer Verbindung kann bestimmt werden, wenn ihre quantitative Zusammensetzung bekannt ist. Diese Definition umfasst zwei Stufen.

Stufe 1: Bestimmung der Molzahl jedes Elements, das in einer bekannten Masse einer gegebenen Verbindung vorhanden ist.

Stufe 2: Bestimmung der einfachsten ganzzahligen Beziehung zwischen den gefundenen molaren Mengen von Elementen, dieses Verhältnis gibt die empirische Formel der Verbindung an.

Es wurde gefunden, dass Zucker 40 Gew .-% Kohlenstoff, 6,7 Gew .-% Wasserstoff und 53,3 Gew .-% Sauerstoff enthält. Was ist die empirische Formel für Zucker?

Aus diesen Angaben ergibt sich, dass 100 g Zucker 40 g Kohlenstoff, 6,7 g Wasserstoff und 53,3 g Sauerstoff enthalten. Auf diese Weise können Sie die empirische Zuckerformel wie folgt ermitteln.

Nach dem Ausdruck

Daraus folgt, dass Zucker eine empirische Formel hat

Die empirische Formel in der Chemie. Empirische Formeln

Seit mehreren Jahrtausenden versuchen die Menschen, die Struktur des Universums zu verstehen. Wissenschaftler aus aller Welt untersuchen bis heute die Struktur und Wechselwirkung chemischer Elemente. Wir setzen die Früchte ihrer Entdeckungen aktiv im Alltag ein und ahnen es nicht einmal. Durch wiederholte Beobachtungen und die erhaltenen statistischen Daten ist es möglich, die empirische Formel (EF) eines Stoffes zu bestimmen, für deren Identifizierung der Massenanteil der Atome im Molekül bekannt sein muss. EF bietet die einfachste Beschreibung der Bindungen von Elementen innerhalb eines Stoffes gemäß ihrem Prozentsatz.

Erfahren Sie, wie Sie das Atomverhältnis erhalten. Wenn Sie mit einer Verbindung arbeiten, müssen Sie mehr als ein Grammatom berechnen. Wenn Sie alle Gramm des Atoms in der Verbindung gefunden haben, folgen Sie ihnen. Um das Atomverhältnis zu erhalten, müssen Sie das kleinste der berechneten Grammatome bestimmen. Dann teilen Sie Ihr gesamtes Grammatom in ein kleineres Grammatom auf.

Das kleinste Grammatom zwischen diesen drei Zahlen ist 1 .. Sie müssen verstehen, wie man Ordnungszahlen in ganze Zahlen umwandelt. Nachdem Sie Ihr Atomverhältnis erhalten haben, müssen Sie jede Dezimalzahl in eine Ganzzahl umwandeln. Dazu müssen Sie eine ganze Zahl finden, die mit jeder einzelnen Zahl in Ihrem Atomverhältnis multipliziert werden kann.

  • Multiplizieren Sie die Zahlen mit Ihrem Atomverhältnis.
  • Weil, da es sich nicht um ganze Zahlen handelt, 2 nicht gut ist.
Sie müssen verstehen, was diese Zahlen für eine empirische Formel bedeuten.

Die meisten organischen Verbindungen umfassen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, was die Ermittlung der quantitativen Zusammensetzung des Stoffes vereinfacht. Der Naturforscher Mulder hat eine interessante Entdeckung gemacht. Er fand in Proteinen die Konstanz der Vielzahl von C-, H-, O- und N-Atomen mit Ausnahme von S und P. Die Analyse der Materie organischen Ursprungs ermöglichte die Bestimmung genauer empirischer Formeln.

In der Tat ist das gerade berechnete ganzzahlige Verhältnis Teil der empirischen Formel. Diese drei Ganzzahlen sind die Zahlen, die am Fuß jedes Buchstabens hängen und ein separates Element der Verbindung darstellen. Zum Beispiel würde unsere erfundene empirische Formel so aussehen.

Die Definition der Mindestformel kann anhand der Summenformel des Stoffes erfolgen. Ein Zwischenschritt bei der Bestimmung einer Molekularformel besteht jedoch darin, eine Minimalformel zu finden, die auch als empirische Formel bezeichnet wird und wie folgt definiert werden kann.

Zunächst gingen die Wissenschaftler davon aus, dass jede Substanz eine einzigartige empirische Formel hat, die nicht mit anderen Verbindungen übereinstimmen kann. Im 19. Jahrhundert wurde deutlich, dass die Formel für das Mengenverhältnis der Elemente für verschiedene Stoffe übereinstimmen kann, wenn sie die gleichen Komponenten im entsprechenden Mengenverhältnis enthalten. Solche Substanzen wurden allgemein als Isomere bezeichnet. Trotz der Identität der Anzahl der Komponenten wies jede Angelegenheit nur charakteristische Eigenschaften auf. Wie sich herausstellte, ist das Ganze die Anordnung der Atome in der Materie. Je komplexer die Formel ist, desto höher ist die Anzahl der Variationen in der Verteilung der Moleküle. Forscher auf diesem Gebiet haben festgestellt, dass es nicht schwierig ist, die Struktur großer Moleküle zu bestimmen, wenn man die Struktur einer bestimmten Anzahl von Gruppen von zwei oder mehr Atomen feststellt, die sich beim Wechsel von einem Molekül zum anderen nicht ändern.

Die minimale oder empirische Formel entspricht dem minimalen Verhältnis in ganzen Zahlen zwischen den Atomen der Elemente, aus denen das Molekül der Materie besteht. Daher beträgt das Atomverhältnis der Elemente dieser Verbindung 6: 12: Wir könnten dieses Verhältnis jedoch mathematisch vereinfachen, indem wir die Zahlen in kleinere aufteilen, was der Fall ist. Somit würden wir das folgende Verhältnis 1: 2 erhalten.

In diesem Beispiel unterscheidet sich die Molekularformel von der Minimalformel. Wenn es jedoch nicht möglich ist, die Zahlen zu vereinfachen, entspricht die Mindestformel genau der Summenformel. Bitte beachten Sie, dass der Schwefelgehalt 1 ist und Sie ihn nicht vereinfachen können, damit er eine ganze Zahl bleibt.

Wenn Sie einen Prozentsatz der Elemente in der chemischen Verbindung haben, ist die Berechnung der empirischen Formel recht einfach.

Betrachten Sie die folgende Aufgabe: Ermitteln Sie die EF eines Stoffes, der 84,21 Prozent Kohlenstoff und 15,79 Prozent Wasserstoff enthält.

Es ist notwendig, die Grammatome zu bestimmen (die Menge der Materie, deren Masse gleich ihrer Atommasse ist). Dazu sollte der prozentuale Anteil der Komponente in der Verbindung durch ihre Atommasse dividiert werden, die im Periodensystem zu finden ist.

Aber wie wir bereits sagten, bestimmen wir normalerweise die Minimalformel, um die Molekularformel zu erhalten, und nicht umgekehrt, wie in diesen beiden Beispielen. Also, wie kann man die minimale oder empirische Formel bestimmen, wenn man die Molekülformel einer reinen Substanz noch nicht kennt?

Die Schritte zum Bestimmen der Minimalformel unter Verwendung der Prozentformel sind im Wesentlichen die folgenden. Hier ist ein Beispiel, wie Sie mit dem Rechnen beginnen. Beispiel: Ferrite sind Verbindungen mit magnetischen Eigenschaften, die in elektronischen Bauteilen verwendet werden. Bestimmen Sie die minimale Ferritformel. Trennen Sie die Massen mit den entsprechenden Atommassen. Schritt 3: Ermitteln Sie die Ganzzahlen, indem Sie durch die kleinste der erhaltenen Zahlen dividieren. In diesem Fall ist dies 0, 5.

  • 84,21: 12 = 7,0175 mol
  • 15,79: 1 = 15,79 mol.
  • 2. Wählen Sie den kleinsten Grammatomwert, den Sie gezählt haben. In diesem Fall beträgt der Mindestwert 7,0175 mol.
  • 3. Teilen Sie alle resultierenden Grammatome in das kleinste ermittelte Ergebnis auf.
    7,0175: 15,79 = 1: 2,25
  • 4. Wandeln Sie die letzten Werte der Atomverhältnisse in ganze Zahlen um, indem Sie jede Summe mit ein und derselben Ziffer multiplizieren.
    Wir erhöhen das Ergebnis um das 4-fache: (1 * 4): (2,25 * 4) = 4: 9
  • 5. Ermitteln des Atomverhältnisses in der Materie. Die Berechnungen ergaben folgende Proportionen - 4: 9.
  • 6. Erstellung einer empirischen Formel auf Basis der Ergebnisse der Berechnungen.

Das Molverhältnis von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen hat die folgende Formel: C4H9

Bitte beachten Sie, dass wir nicht mit Schritt 4 fortfahren mussten, da alle in Schritt 3 gefundenen Zahlen bereits ganze Zahlen waren. Dann gehen wir in diesem Fall zu Schritt 4 und multiplizieren alle Zahlen mit einer kleinen ganzen Zahl, da dies die Proportionen nicht beeinträchtigt.

Jetzt finden wir das minimale Verhältnis, welches 1: 3 ist.

In Kapitel 5 widmet er den Ältesten die gleiche Aufmerksamkeit, diesmal jedoch nur zu Ehren. Mach dem Alten keinen Vorwurf, sondern ermahne ihn, dein Vater zu sein, die Jüngeren, deine Brüder. Witwenehre sind echte Witwen.

Die Berechnung der EF unter Verwendung der aufbereiteten Daten ist nicht schwierig. Jeder kann damit umgehen. Es ist viel schwieriger, das Ergebnis im Labor zu erhalten, ohne die fertigen Ergebnisse der Studien zu haben. Es ist möglich, die Verbindungsformel unter Verwendung von spektrometrischen Experimenten durch wiederholte Messungen zu identifizieren.

In vielen Fällen erlauben empirische Formeln kein vollständiges Bild der Natur der Materie.

Nach ein paar Versen weist er darauf hin. Damit eine Witwe eine Frau von mindestens sechzig Jahren akzeptiert, die von einem Mann geführt wird. Anscheinend handelt es sich um die Gefahr von Schläfrigkeit und Lust bei den Jüngeren. Mit ihm bluten Hühner und lustige Männer, und in Apotheken kaufen wir es buchstäblich für einen Cent, indem wir uns mit Worten an den Apotheker an der Theke wenden. Eine Flasche Sauerstoff, wenn Sie wollen.

Dies ist ein ausgezeichnetes Desinfektionsmittel für die äußerliche Behandlung von Wunden, und einige exzentrische Heiler empfehlen, es in ein Glas Wasser zu legen und zur oralen Verabreichung. Was ist die größte Entdeckung in der Wissenschaft, Herr Einstein? Der große Wissenschaftler blieb cool und antwortete klug und erfinderisch.

Lassen Sie uns die unbekannte funktionale Beziehung zwischen bei und x Als Ergebnis einer Reihe von Experimenten haben wir eine Reihe von Größen gemessen und die folgenden Daten erhalten:

Das Problem ist, eine ungefähre Beziehung zu finden

deren Werte unterscheiden sich wenig von den experimentellen Daten yi Die auf der Basis experimenteller Daten ermittelte ungefähre funktionelle Abhängigkeit (2.59) wird genannt empirische Formel.

Und der Herr, Gott, sagte: Siehe, Adam, als einer von uns, kennt Gut und Böse, und jetzt strebt er nicht danach, Leben vom Baum des Lebens zu nehmen und für immer nach seinem Geschmack zu leben. Leider kann keine der drei oben genannten Formeln im Bereich der chemischen Bindungen implementiert werden, was sehr launisch ist und zusätzliche Einschränkungen auferlegt. Es gibt jedoch eine vierte Formel, die Sie leider nie finden werden, und in diesem Fall ist die Frage nach dem Vorhandensein von Kohlenstoffperoxid und Silactan gelöst. Diese Formel basiert auf einer bisher unbekannten Eigenschaft der terrestrischen Chemie, die einfach und elegant ist, aber auch ausgeführt wird. Leider darf ich Ihnen dies zu diesem Zeitpunkt nicht mitteilen.

In Sec. 2.1 Es wurde festgestellt, dass sich die Aufgabe der Erstellung einer empirischen Formel von der Aufgabe der Interpolation unterscheidet. Der Graph der empirischen Abhängigkeit geht im Allgemeinen nicht wie bei der Interpolation durch die gegebenen Punkte. Dies führt dazu, dass die experimentellen Daten zu einem gewissen Grad geglättet werden, während die Interpolationsformel alle Fehler in den experimentellen Daten wiederholen würde.

Meiner Meinung nach ist dies eine bessere Übung für das Gehirn, als ein banales Kreuzworträtsel zu lösen. Der gerade angekündigte Nobelpreis für Chemie und Physik ging an die Erforschung von Kohlenstoffatomen. Die drei Wissenschaftler, die das Werkzeug zur Manipulation von Kohlenstoffatomen entwickelten, erhielten den Nobelpreis für Chemie.

Mit der Ankündigung des Nobelpreises für Physik begann die Royal Swedish Academy: „Kohlenstoff, die Grundlage aller bekannten Lebensformen auf der Erde, hat uns erneut überrascht.“ Sie verstanden es nicht, ihre Aussage in die Irre zu führen. Was wir bei Graffin gesehen haben, ist nur ein Blick auf die Wunder, zu denen Carbona fähig ist. Vor allem was auf eine sehr nahe Zukunft wartet!

Die Konstruktion einer empirischen Formel besteht aus zwei Schritten: Auswahl der allgemeinen Form dieser Formel und Bestimmung der besten Werte der darin enthaltenen Parameter. Die allgemeine Form der Formel ist manchmal aus physikalischen Gründen bekannt. Zum Beispiel für ein elastisches Medium die Beziehung zwischen Spannung σ und relative Verformung ε definiert durch Hookes Gesetz, wo E - E-Modul reduziert sich die Aufgabe auf die Bestimmung eines unbekannten Parameters E.

Bevor wir die Art von Kohlenstoff entdecken, die jeden Aspekt unseres Lebens verändern wird, werfen wir einen Blick auf so viele und entscheidend mehrere andere Nachrichten-bezogene Phänomene in den letzten Wochen. Vor kurzem gab es unter Wissenschaftlern Besorgnis über die Entdeckung, dass die Sonne die Zersetzung der radioaktiven Elemente der Erde beeinflusst. Es wurde entdeckt, dass eine seltsame Sonnenstrahlung eine Mutation der Materie auf der Erde verursacht.

Kohlenstoff ist, wie bereits erwähnt, der Hauptbaustein des Lebens, wie wir wissen. Und Kohlenstoff-12 ist die häufigste Carbonatform, die für 99% aller bekannten Kohlenstoffformen verantwortlich ist. Es ist ein Kohlenstoffisotop, das 6 Protonen, 6 Elektronen und 6 Neutronen enthält. 6-6.

Wenn die Art der Abhängigkeit unbekannt ist, kann die Form der empirischen Formel beliebig sein. Normalerweise werden die einfachsten Formeln mit ausreichender Genauigkeit bevorzugt. Sie werden anfangs aus geometrischen Überlegungen ausgewählt: Auf dem Diagramm werden experimentelle Punkte aufgetragen, und die allgemeine Form der Abhängigkeit wird durch Vergleich der erhaltenen Kurve mit Diagrammen bekannter Funktionen (polynomiale, exponentielle oder logarithmische Funktionen usw.) näherungsweise geschätzt.

Bei der Einäscherung kehrt der Körper in seinen Kohlenstoffzustand zurück. In der Tat ist Kohlenstoff mit dem großen Geheimnis des Lebens verbunden. "Das Verfahren zur statistischen Prüfung von Hypothesen" Stufe 1: BESTIMMUNG VON NULL- UND ALTERNATIVEN HYPOTHESEN. Die Nullhypothese ist immer als einfache Hypothese definiert, setzt einen Nulleffekt voraus, statistisch nicht signifikante Zusammenhänge usw. eine alternative Hypothese ist gegen Null. Es hängt mit der Aussage zusammen, dass das beobachtete Ergebnis nicht allein durch die Wirkung rein zufälliger Faktoren erklärt werden kann.

Ihre Definition hängt von der Empfindlichkeit des verwendeten statistischen Kriteriums ab. Der Forscher bestimmt, welcher Signifikanzgrad den Zielen der Studie, dem verfügbaren Umfang und dem Grad der Verantwortung für die Ergebnisse entspricht. Das häufigste Signifikanzniveau: α = 0,05 und α = 0,01, und es kann sehr selten sein: α = 0.

Der Erfolg wird dabei maßgeblich von der Erfahrung und der Intuition des Forschers bestimmt.

Die einfachste empirische Formel ist eine lineare Beziehung

Die Nähe der experimentellen Verteilung von Punkten zu einer linearen Abhängigkeit ist nach dem Auftragen dieser experimentellen Abhängigkeit leicht sichtbar. Zusätzlich kann diese Abhängigkeit durch Berechnung der Werte überprüft werden ki:

Stufe 3: BESTIMMUNG DER STATISTISCHEN PRÜFMETHODE. Hier ist eine spezielle Formel, die die empirische Charakterisierung einer Hypothese berechnet. Die Art der Prüfung richtet sich nach der stochastischen Verteilung des empirischen Merkmals und den Möglichkeiten, die erforderlichen Anforderungen zu erfüllen.

Stufe 4: ERHALTEN VON INFORMATIONEN, DIE FÜR DIE ÜBERPRÜFUNG ERFORDERLICH SIND. Die aus einer Zufallsstichprobe erhaltenen Daten werden verwendet. 5. Stufe: BERECHNUNG DER EMPIRISCHEN MERKMALE DER KRITERIEN. Berechnen Sie ihren Wert - verwenden Sie die in Schritt 4 gesammelten spezifischen Formeln und empirischen Informationen.

Wenn gleichzeitig, dann liegen die Punkte ungefähr auf einer Geraden, und die Frage nach der Anwendbarkeit der empirischen Formel (2.60) kann aufgeworfen werden. Die Genauigkeit dieser Näherung wird durch die Abweichung der Größen bestimmt ki von einem konstanten Wert. Im speziellen Fall von Punkten mit gleichem Abstand reicht es aus, die Konstanz der Unterschiede zu überprüfen

Beispiel . Lassen Sie uns die Möglichkeit der Verwendung einer linearen Abhängigkeit zur Beschreibung der folgenden Daten überprüfen.

6. Stufe: Bestimmung des Charakters eines kritischen Bereichs. Die Art des kritischen Bereichs kann von einem der statistischen Kriterien abweichen. 7. Stufe: BESTIMMUNG DER THEORETISCHEN EIGENSCHAFTEN. Das theoretische Merkmal wird durch die entsprechende statistische Tabelle bestimmt. Die Statistiktabellen enthalten die Werte der Funktion der entsprechenden Verteilung entsprechend ihrer Parameterwerte. Stufe 8: ENTSCHEIDUNG.

Die letzte Stufe ist mit der Rechtfertigung einer nicht spezifizierten Entscheidung verbunden, die darin besteht, die Nullhypothese zu akzeptieren oder abzulehnen. Grundlage für die Entscheidungsfindung ist ein Vergleich der Zahlenwerte der empirischen und theoretischen Eigenschaften der Hypothese. Möglicherweise ist dies falsch und daher nicht belegt. Es gibt jedoch eine andere Möglichkeit - eine alternative Hypothese ist korrekt, aber aufgrund begrenzter Informationen nicht bewiesen. SCHLUSSFOLGERUNG DER STATISTISCHEN KONTROLLEN - Es wird die Schlussfolgerung gezogen, dass das Signifikanzniveau und das Ergebnis der Anwendung der Regel, die genau die Definition der bestätigten Hypothese ausdrücken, erwähnt werden.

x . 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

y . 1,17 1,81 2,50 3,15 3,79 4,44

Seit hier xi - äquidistante Punkte, es reicht aus, die Differenzen zu berechnen: 0,64, 0,69, 0,65, 0,64, 0,65. Da diese Werte nahe beieinander liegen, kann eine lineare Beziehung als empirische Formel verwendet werden.

In einigen Fällen können andere experimentelle Daten auf eine lineare Abhängigkeit reduziert werden, wenn ihr Graph im kartesischen Koordinatensystem keine gerade Linie ist. Dies kann erreicht werden durch Einführung neuer Variablen statt x, y :

Die Funktionen und sind so gewählt, dass die Punkte auf einer geraden Linie in der Ebene liegen (ξ, η) . Diese Transformation heißt Datenausrichtung .

Um eine lineare Abhängigkeit mit Transformation (2.61) zu erhalten, sollte die ursprüngliche Formel in der Form geschrieben werden

Anleitung

Dieses Programm definiert sowohl empirische als auch molekulare Formeln. Geben Sie zur Berechnung der Summenformel die Zusammensetzung (z. B. C = 40%, H = 6,67%, O = 53,3%) der Verbindung ein. Geben Sie die zusätzliche Molmasse ein, um die Molekülformel zu finden.

  • Zinsen können als Dezimalbruch oder mit einem% -Zeichen eingegeben werden (z. B. können 50% als .50 oder 50% eingegeben werden.)
  • Geben Sie zur Bestimmung der Summenformel den entsprechenden Molmassenwert ein.
  • Verwenden Sie für das Anfangszeichen des Elements Großbuchstaben und für das zweite Zeichen Kleinbuchstaben. Beispiele: Fe, Au, Co, Br, C, O, N, F.

Sehen Sie sich das Video an: Verhältnisformel berechnen ein Beispiel aus Chemie (Dezember 2021).

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