Konverteringsfaktorerne i kemiske formler

De fleste kemiske formler involverer abonnementer, der er tal. Selvom disse tal ikke efterfølges af enheder skrevet i formlen, er de faktisk størrelser med enheder. Således iboende i kemiske formler er nødvendigheden af ​​konverteringsfaktorer, som er fraktioner, der konverterer en enhed til en anden, når de ganges med en måling. Processen med at bruge konverteringsfaktorer er kendt som dimensionel analyse, og det er afgørende for undersøgelsen af ​​kemiske formler og ligninger.

En muldvarp er en måleenhed for mængden. Hvis et heltal vises som et underskrift i en kemisk formel, repræsenterer det antallet af mol af elementet umiddelbart forud for abonnementet i formlen. Hvis abonnementet følger et sæt parenteser, repræsenterer det antallet af mol af gruppen af ​​atomer i parentes. Muldvarpen er nyttig, fordi den hjælper dig med at forstå den relative mængde af hvert element i en forbindelse, og disse mængder er givet af abonnementerne i formlen. For eksempel er formlen for vand H2O, hvor de to er subscript for hydrogen. Der er ikke noget abonnement efter ilt, hvilket er det samme som at have et abonnement på et. Derfor indeholder en mol af forbindelsen H2O to mol brint og en mol ilt og omdannelsesfaktorerne er (2 mol hydrogen / 1 mol H2O) og (1 mol oxygen / 1 mol H2O), henholdsvis.

Enheden af ​​en muldvarp er nyttig ikke kun fordi den nedbryder en formel i dens kemiske komponenter, men også på grund af dens forhold til antallet af atomer og molekyler. En mol er 6,02 * 10 ^ 23 atomer eller molekyler, så konverteringsfaktoren er (6,02 * 10 ^ 23 atomer eller molekyler / 1 mol). For eksempel er en mol kulstof lig med 6,02 * 10 ^ 23 atomer kulstof, og en mol kuldioxid er lig med 6,02 * 10 ^ 23 molekyler kuldioxid. Da formlen af ​​kuldioxid er CO2, kan der findes en mol kulstof og to mol ilt i en mol kuldioxid. Således findes 6,02 * 10 ^ 23 kulstofatomer og 12,04 * 10 ^ 23 iltatomer i en mol kuldioxid.

Selvom det er vigtigt at forstå mol og antallet af atomer og molekyler, er en mere praktisk enhed til eksperimenter gram, som er en masseenhed. Du kan ikke måle et mol af et stof i et laboratorium, men du kan måle dets masse i gram på en balance. Omregningsfaktoren til omregning af mol til gram kommer fra det periodiske system. Atommassen, som normalt er angivet under atomsymbolet og atomnummeret, er antallet af gram pr. Mol af dette element. For eksempel er atommassen af ​​germanium 72,61 g / mol. Derfor er konverteringsfaktoren (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Konverteringsfaktoren for hvert element er analog; udskift blot atommassen af ​​germanium med den atommasse af det element, der undersøges.

Undertiden er abonnementerne i kemiske formler ikke heltal men decimaler. Disse er procentdele, og det er ofte nødvendigt at konvertere procent til mol. For eksempel, hvis du har en forbindelse, hvis bestanddele er angivet i procent, som C0.2H0.6O0.2, så 20 procent af mol af forbindelsen er kulstof, 60 procent er hydrogen og 20 procent er ilt. For at konvertere til mol, find den faktor, der multipliceres med den mindste procent for at få et produkt på 100 procent. I dette tilfælde er den mindste procent 20 procent, så antallet er 5. Multiplicer derefter hver procent med dette tal for i vores tilfælde at få formlen CH3O, da 20% * 5 = 100% = 1 og 60% * 5 = 300% = 3.