Υπολογισμοί Εμπειρικών Τύπων

Ένας χημικός χρησιμοποιεί διαφορετικούς τύπους σημειώσεων ή τύπων για να αναλύσει μια ένωση. Αυτές οι σημειώσεις είναι εμπειρικοί τύποι, μοριακοί τύποι και δομικοί τύποι. Διαφορετικοί τύποι χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς σκοπούς.

Ο εμπειρικός τύπος είναι ο απλούστερος. Είναι το πιο απλό, γι' αυτό είναι γνωστό και ως τύπος ανάλυσης. Παρέχουν τη χαμηλότερη αναλογία ακέραιου αριθμού των ατόμων των στοιχείων που υπάρχουν σε μια οργανική ή ανόργανη ένωση. Παρουσιάζει τις συνθέσεις μιας ένωσης. Δεν δείχνει ούτε παρέχει τον αριθμό των ατόμων ενός στοιχείου που υπάρχει στην ένωση. Αντίθετα, είναι ο μικρότερος δυνατός ακέραιος αριθμός των στοιχείων που υπάρχουν στην ένωση.

Ο εμπειρικός τύπος είναι πολύ χρήσιμος για τον πρωταρχικό σκοπό, ειδικά όταν όλα τα δεδομένα σχετικά με τη δεδομένη ένωση δεν είναι διαθέσιμα. Απλοποιεί τα σύνθετα σύνολα των διαφόρων στοιχείων που υπάρχουν στην ένωση. Δίνει πληροφορίες για τα συστατικά της ένωσης με μια ματιά.

Ορισμός εμπειρικού τύπου

Ο εμπειρικός τύπος μιας ένωσης μπορεί να οριστεί ως η χαμηλότερη αναλογία ακέραιου αριθμού όλων των ατόμων των στοιχείων που υπάρχουν στην ένωση. Αυτός είναι ο τύπος που αντιπροσωπεύει συγκεκριμένα τα στοιχεία μιας οργανικής ή ανόργανης ένωσης. Δεν παρέχει περισσότερες λεπτομέρειες για την ένωση όπως ο μοριακός τύπος. Είναι απλώς ο τύπος των στοιχείων που γράφεται με τον μικρότερο δείκτη. Η ποσοστιαία σύνθεση μιας ένωσης σχετίζεται με τον εμπειρικό τύπο της ένωσης.

Ο μοριακός τύπος παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον αριθμό των ατόμων όλων των στοιχείων που υπάρχουν στην ένωση. Ενώ ο δομικός τύπος είναι επίσης ένας τέτοιος συμβολισμός που δείχνει τη θέση των ατόμων διαφορετικών στοιχείων στην ένωση.

Ο εμπειρικός τύπος μιας ένωσης μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας δεδομένα σύνθεσης μάζας. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

• Ένα όργανο που ονομάζεται CHN χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της σύνθεσης μιας ένωσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του κλάσματος μάζας διαφορετικών στοιχείων που υπάρχουν στη δεδομένη ένωση, όπως άνθρακας, άζωτο, υδρογόνο, ήλιο, οξυγόνο κ.λπ. 
• Όταν καθοριστούν τα στοιχεία συνεισφοράς μάζας, αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μετατροπή τους σε άτομα.
• Ο εμπειρικός τύπος είναι ο μικρότερος δυνατός ακέραιος αριθμός της αναλογίας μεταξύ των ατόμων των στοιχείων της ένωσης.

Εμπειρικός τύπος βενζολίου

Το βενζόλιο είναι μια οργανική ένωση που αποτελείται από άνθρακα και υδρογόνο. Υπάρχουν έξι άτομα άνθρακα και έξι άτομα υδρογόνου που μαζί σχηματίζουν βενζόλιο. Ο χημικός τύπος του βενζολίου είναι C6H6. Έχει μόνο άνθρακα και υδρογόνο ως συστατικά του, επομένως είναι επίσης γνωστός ως υδρογονάνθρακας. Το βενζόλιο βρίσκεται φυσικά στο αργό πετρέλαιο που του δίνει μια ιδιαίτερα εύφλεκτη ιδιότητα. Είναι μεταξύ των 20 κορυφαίων χημικών προϊόντων παραγωγής. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή διαφορετικών προϊόντων όπως καουτσούκ, νάιλον, λιπαντικά, πλαστικά κ.λπ. Ωστόσο, είναι επικίνδυνο για την υγεία. Τα άτομα που εκτίθενται σε αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να νοσήσουν από ασθένειες που σχετίζονται με το βενζόλιο, ακόμη και από καρκίνο.

Ορισμένες ιδιότητες του βενζολίου είναι οι εξής: 

• Είναι ένα άχρωμο ή ανοιχτό κίτρινο υγρό.
• Είναι γλυκιά στη μυρωδιά.
• Αποτελείται από άνθρακα και υδρογόνο.
• Είναι πολύ εύφλεκτο.

Όπως συζητήσαμε ο μοριακός τύπος του βενζολίου είναι C6H6 που δείχνει ότι αποτελείται από έξι άτομα άνθρακα και έξι άτομα υδρογόνου. Όταν βρούμε την αναλογία μεταξύ του αριθμού των ατόμων άνθρακα και υδρογόνου παίρνουμε 1:1. Άρα ο εμπειρικός τύπος του βενζολίου είναι CH.

Όταν δεν υπάρχει συνδρομή ή αριθμητικοί δείκτες οποιουδήποτε χημικού συμβόλου, αυτό σημαίνει ότι υπάρχει η παρουσία 1 ατόμου του συγκεκριμένου στοιχείου. Έτσι, εδώ παίρνουμε 1-1 άτομο από κάθε ένα από τα στοιχεία.

Εμπειρικός τύπος έναντι μοριακού τύπου

Ο εμπειρικός τύπος χρησιμοποιείται για να δείξει από ποια στοιχεία αποτελείται μια ένωση. Διατρέχοντας τον εμπειρικό τύπο μιας ένωσης μπορούμε να γνωρίζουμε ποια είναι τα στοιχεία που υπάρχουν στη δεδομένη ένωση με μια ματιά. Ο μοριακός τύπος μιας ένωσης θα είναι σημαντικός για να γνωρίζουμε πόσα άτομα διαφορετικών στοιχείων παρουσιάζονται σε μια ένωση. Οι περιστάσεις και οι ανάγκες θα αποφασίσουν ποιος τύπος είναι σημαντικός.

Εμπειρικός τύπος έναντι δομικού τύπου

Ένας εμπειρικός τύπος δεν έχει κάποιες απαραίτητες λεπτομέρειες των ενώσεων. Δεν παρέχει λεπτομέρειες σχετικά με τη δομή των ατόμων διαφορετικών στοιχείων που υπάρχουν στην ένωση. Εμφανίζει απλώς τις αναπαραστάσεις διαφορετικών στοιχείων με τις απλούστερες αριθμητικές τους τιμές. Σε αντίθεση με τον εμπειρικό τύπο, ο δομικός τύπος μιας ένωσης παρέχει περισσότερες λεπτομέρειες για τα στοιχεία. Δείχνει τη θέση των διαφορετικών ατόμων και τους δεσμούς τους μεταξύ τους στην ένωση.

Εμπειρικός Υπολογιστής Τύπου:

Τα δεδομένα σύνθεσης μάζας μπορούν να είναι ένας καλός τρόπος για τον προσδιορισμό του εμπειρικού τύπου ενός στοιχείου που υπάρχει σε μια ένωση. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο μπορούμε να προσδιορίσουμε μαθηματικά την αναλογία των διαφορετικών στοιχείων που υπάρχουν σε μια ένωση.

Για το σκοπό αυτό, ένα CHN που είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται από τον χημικό για τον προσδιορισμό της σύνθεσης μιας οργανικής ένωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βρει το κλάσμα μάζας οποιουδήποτε στοιχείου όπως υδρογόνο, άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο κ.λπ. για οποιαδήποτε άγνωστη οργανική ένωση.

Μόλις προσδιοριστεί η συνεισφορά μάζας διαφορετικών στοιχείων, μπορούμε εύκολα να μετατρέψουμε αυτές τις πληροφορίες στον αριθμό των ατόμων που υπάρχουν στην ένωση.

Ο εμπειρικός τύπος για την ένωση προσδιορίζεται διατηρώντας τον αριθμό των ατόμων στην απλούστερη ή χαμηλότερη μορφή τους, καθώς ο εμπειρικός τύπος είναι απλώς ο χαμηλότερος ακέραιος λόγος των ατόμων των στοιχείων που υπάρχουν στην οργανική ένωση.

Για τον υπολογισμό του εμπειρικού τύπου, πρέπει πρώτα από όλα να μετατρέψουμε το ποσοστό μάζας σε γραμμάρια. Στη συνέχεια, ο αριθμός των σπίλων θα πρέπει να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον συγκεκριμένο τύπο:

Τότε πρέπει να υπολογίσουμε την απλούστερη μοριακή αναλογία των συνδρομών. Για αυτό πρέπει να διαιρέσουμε τα μωράκια που έχουμε ήδη υπολογίσει με το μικρότερο πηλίκο. Τώρα πρέπει να υπολογίσουμε τη χαμηλότερη αναλογία ακέραιων αριθμών. Η έξοδος είναι η εμπειρική τύπος της ένωσης.

Συμπέρασμα

Υπάρχουν πολλές σημειώσεις που χρησιμοποιούνται από έναν χημικό για να προσδιορίσει και να περιγράψει ατομικά συστατικά με συμβολικό τρόπο. Αυτές οι σημειώσεις περιλαμβάνουν εμπειρικές τύποι , μοριακούς τύπους, και δομικοί τύποι . Αυτοί οι τύποι περιλαμβάνει τα χημικά σύμβολα διαφορετικών στοιχείων μαζί με τις αριθμητικές τους τιμές που δείχνουν την ατομική τους σύνθεση στη δεδομένη ένωση.