Konverzní faktory vlastní chemickým vzorcům

Většina chemických vzorců zahrnuje indexy, které jsou čísly. I když tato čísla nejsou následována jednotkami napsanými ve vzorci, ve skutečnosti jde o veličiny s jednotkami. Chemickým vzorcům tedy patří nutnost konverzních faktorů, což jsou zlomky, které převádějí jednu jednotku na druhou, když se vynásobí měřením. Proces použití konverzních faktorů je znám jako dimenzionální analýza a je nezbytný pro studium chemických vzorců a rovnic.

Krtek je jednotka měření množství. Pokud se celé číslo objeví jako dolní index v chemickém vzorci, představuje počet molů prvku bezprostředně předcházejícího dolnímu indexu ve vzorci. Pokud dolní index následuje sadu závorek, představuje počet molů skupiny atomů v závorkách. Krtek je užitečný, protože vám pomůže pochopit relativní množství každého prvku ve sloučenině a tato množství jsou dána indexy ve vzorci. Například vzorec pro vodu je H2O, kde dva jsou dolním indexem pro vodík. Po kyslíku neexistuje žádný dolní index, což je stejná věc jako mít dolní index jednoho. Proto jeden mol sloučeniny H2O obsahuje dva moly vodíku a jeden mol kyslíku a převodní faktory jsou (2 mol vodíku / 1 mol H2O) a (1 mol kyslíku / 1 mol H2O), resp.

Jednotka molu je užitečná nejen proto, že rozkládá vzorec na své chemické složky, ale také kvůli svému vztahu k počtu atomů a molekul. Jeden mol je 6,02 * 10 ^ 23 atomů nebo molekul, takže konverzní faktor je (6,02 * 10 ^ 23 atomů nebo molekul / 1 mol). Například jeden mol uhlíku se rovná 6,02 * 10 ^ 23 atomům uhlíku a jeden mol oxidu uhličitého se rovná 6,02 * 10 ^ 23 molekulám oxidu uhličitého. Protože vzorec oxidu uhličitého je CO2, lze v jednom molu oxidu uhličitého najít jeden mol uhlíku a dva moly kyslíku. V jednom molu oxidu uhličitého tedy existuje 6,02 * 10 ^ 23 atomů uhlíku a 12,04 * 10 ^ 23 atomů kyslíku.

I když je důležité porozumět molům a počtu atomů a molekul, praktičtější jednotkou pro experimenty je gram, což je jednotka hmotnosti. V laboratoři nemůžete měřit mol látky, ale na váze můžete měřit její hmotnost v gramech. Konverzní faktor pro převod molů na gramy pochází z periodické tabulky. Atomová hmotnost, která je obvykle uvedena pod atomovým symbolem a atomovým číslem, je počet gramů na mol daného prvku. Například atomová hmotnost germania je 72,61 g / mol. Konverzní faktor je tedy (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Převodní faktor pro každý prvek je analogický; jednoduše nahraďte atomovou hmotnost germania atomovou hmotou studovaného prvku.

Někdy indexy v chemických vzorcích nejsou celá čísla, ale desetinná místa. Jedná se o procenta a často je nutné převést procenta na moly. Například pokud máte sloučeninu, jejíž složky jsou uvedeny v procentech, jako C0.2H0.6O0.2, pak 20 procent molů sloučeniny je uhlík, 60 procent je vodík a 20 procent je kyslík. Chcete-li převést na moly, najděte faktor, který se vynásobí nejmenším procentem, a získáte produkt 100 procent. V tomto případě je nejmenší procento 20 procent, takže toto číslo je 5. Poté vynásobte každé procento tímto číslem, abyste získali v našem případě vzorec CH3O, protože 20% * 5 = 100% = 1 a 60% * 5 = 300% = 3.