Ο απλούστερος ορισμός και τα παραδείγματα

Στη χημεία, ο απλός τύπος είναι ένας χημικός τύπος για μια ένωση που δείχνει τη μικρότερη ακέραια αναλογία στοιχείων. Ένας τύπος αποτελείται από σύμβολα στοιχείων, ακολουθούμενα από δείκτες που υποδεικνύουν τον αριθμό των ατόμων. Εάν υπάρχει ένα μόνο άτομο ενός στοιχείου, παραλείψτε τον δείκτη. Ένα άλλο όνομα για τον απλούστερο τύπο είναι ο εμπειρικός τύπος. Αντίθετα, ο μοριακός τύπος είναι πολλαπλάσιο του απλούστερου ή εμπειρικού τύπου και δίνει την πραγματική αναλογία ακέραιου αριθμού στοιχείων σε μια ένωση.

Παραδείγματα απλούστερου τύπου

Για παράδειγμα, ο απλούστερος τύπος για το νερό είναι H₂ Ο. Υπάρχουν δύο mol υδρογόνου για κάθε mole οξυγόνου στο νερό. Σε αυτήν την περίπτωση, ο απλούστερος τύπος και ο μοριακός τύπος είναι ο ίδιος.

Αντίθετα, ο απλούστερος και μοριακός τύπος για τη γλυκόζη είναι διαφορετικοί μεταξύ τους. Ο απλούστερος τύπος είναι CH₂ O, ενώ ο μοριακός τύπος είναι C₆ H₁₂ O₆ . Σημειώστε ότι ο μοριακός τύπος είναι πολλαπλάσιο του απλούστερου τύπου, όπου πολλαπλασιάζετε κάθε δείκτη επί 6.

Παράδειγμα προβλήματος:Η απλούστερη φόρμουλα από τη σύνθεση ποσοστού μάζας

Πρόβλημα

Μια κοινή εφαρμογή της έννοιας είναι η εύρεση του απλούστερου τύπου μιας ένωσης από τη σύστασή της σε ποσοστό μάζας. Για παράδειγμα, βρείτε την απλούστερη φόρμουλα για τη βιταμίνη C λαμβάνοντας υπόψη τα ποσοστά μάζας του στοιχείου είναι:

• C =40,9
• H =4,58
• O =54,5

Λύση

Η ευκολότερη μέθοδος επίλυσης αυτού του προβλήματος είναι να υποθέσουμε ότι έχετε 100 γραμμάρια δείγματος. Με αυτόν τον τρόπο, οι τιμές ποσοστού μάζας αθροίζονται στον ίδιο αριθμό (100%) με τη μάζα του δείγματος (100 γραμμάρια).

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε έναν περιοδικό πίνακα και αναζητήστε τις ατομικές μάζες των στοιχείων:

• H είναι 1,01
• C είναι 12,01
• Η ώρα είναι 16.00

Γνωρίζοντας τις ατομικές μάζες, έχετε έναν παράγοντα μετατροπής mole σε γραμμάρια. Υπολογίστε τον αριθμό των mol κάθε στοιχείου:

• C =40,9 g C x 1 mol C / 12,01 g C =3,41 mol C
• H =4,58 g H x 1 mol H / 1,01 g H =4,53 mol H
• O =54,5 g O x 1 mol O / 16,00 g O =3,41 mol O

Το μόνο που απομένει είναι η εύρεση του μικρότερου ακέραιου λόγου των στοιχείων. Κάνετε αυτό διαιρώντας τον αριθμό των γραμμομορίων κάθε στοιχείου με τον μικρό αριθμό. Σε αυτήν την περίπτωση, ο μικρότερος αριθμός είναι 3,41 moles (τόσο για C όσο και για O).

• C:3,41 / 3,41 =1,00
• Υ:4,53 / 3,41 =1,33
• O:3,41 / 3,41 =1,00

Η αναλογία 1:1,33:1 δεν είναι λόγος ακέραιου αριθμού. Ας ελπίσουμε ότι αναγνωρίζετε ότι το 1,33 είναι περίπου το ίδιο με το κλάσμα 4/3. Εάν όχι, θα αναγνωρίσετε τα κοινά κλάσματα με λίγη εξάσκηση. Γράψτε ότι η αναλογία στοιχείων είναι 1 C:4/3 H:1 O. Τέλος, πολλαπλασιάστε κάθε αριθμό με τον παρονομαστή του κλάσματος (3) για να καθαρίσετε το κλάσμα και να λάβετε ακέραιους αριθμούς. Αυτό σας δίνει 3 C:4 H:3 O. Μετατρέψτε το σε έναν χημικό τύπο που μετατρέπει τους αριθμούς αναλογίας σε δείκτες.

Η απλούστερη φόρμουλα για τη βιταμίνη C είναι η C₃ H₄ O₃ .

Αναφορές

• Burrows, Andrew. (2013). Χημεία:Εισαγωγή της ανόργανης, οργανικής και φυσικής χημείας (2η έκδ.). Οξφόρδη. ISBN 978-0-19-969185-2.
• Hill, Edwin A. (1900). «Σε ένα σύστημα ευρετηρίασης της χημικής βιβλιογραφίας. Εγκρίθηκε από το Τμήμα Ταξινόμησης του Γραφείου Ευρεσιτεχνιών των ΗΠΑ». Μαρμελάδα. Chem. Soc. 22 (8):478–494. doi:10.1021/ja02046a005
• Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Γενική Χημεία:Αρχές και Σύγχρονες Εφαρμογές (8η έκδ.). Upper Saddle River, N.J:Prentice Hall. ISBN 978-0-13-014329-7.