Die in chemischen Formeln enthaltenen Umrechnungsfaktoren

Die meisten chemischen Formeln beinhalten Indizes, die Zahlen sind. Auf diese Zahlen folgen zwar keine in der Formel geschriebenen Einheiten, es handelt sich jedoch um Mengen mit Einheiten. Daher ist in chemischen Formeln die Notwendigkeit von Umrechnungsfaktoren erforderlich, bei denen es sich um Brüche handelt, die eine Einheit in eine andere umrechnen, wenn sie mit einer Messung multipliziert werden. Der Prozess der Verwendung von Umrechnungsfaktoren wird als Dimensionsanalyse bezeichnet und ist für das Studium chemischer Formeln und Gleichungen von entscheidender Bedeutung.

Ein Maulwurf ist eine Maßeinheit für die Menge. Wenn eine ganze Zahl als tiefgestellter Index in einer chemischen Formel erscheint, stellt sie die Molzahl des Elements dar, das dem Index in der Formel unmittelbar vorangeht. Wenn der Index auf eine Reihe von Klammern folgt, stellt er die Anzahl der Mole der Atomgruppe in Klammern dar. Der Mol ist nützlich, weil er Ihnen hilft, die relative Menge jedes Elements in einer Verbindung zu verstehen, und diese Mengen werden durch die Indizes in der Formel angegeben. Zum Beispiel ist die Formel für Wasser H2O, wobei die beiden der Index für Wasserstoff ist. Es gibt keinen Index nach Sauerstoff, was dasselbe ist, als ob man einen Index von Eins hätte. Daher enthält ein Mol der Verbindung H2O zwei Mol Wasserstoff und ein Mol Sauerstoff, und die Umrechnungsfaktoren sind (2 Mol Wasserstoff/ 1 Mol H2O) und (1 Mol Sauerstoff/ 1 Mol H2O), beziehungsweise.

Die Einheit eines Mols ist nicht nur nützlich, weil sie eine Formel in ihre chemischen Bestandteile zerlegt, sondern auch wegen ihres Verhältnisses zur Anzahl der Atome und Moleküle. Ein Mol ist 6,02 * 10^23 Atome oder Moleküle, der Umrechnungsfaktor beträgt also (6,02 * 10^23 Atome oder Moleküle/1 Mol). Ein Mol Kohlenstoff entspricht beispielsweise 6,02 * 10^23 Kohlenstoffatomen und ein Mol Kohlendioxid entspricht 6,02 * 10^23 Molekülen Kohlendioxid. Da die Formel von Kohlendioxid CO2 ist, befinden sich in einem Mol Kohlendioxid ein Mol Kohlenstoff und zwei Mol Sauerstoff. Somit existieren 6,02 * 10^23 Kohlenstoffatome und 12,04 * 10^23 Sauerstoffatome in einem Mol Kohlendioxid.

Während es wichtig ist, Mole und die Anzahl der Atome und Moleküle zu verstehen, ist eine praktischere Einheit für Experimente das Gramm, eine Masseneinheit. Sie können ein Mol einer Substanz nicht in einem Labor messen, aber Sie können ihre Masse in Gramm auf einer Waage messen. Der Umrechnungsfaktor für die Umrechnung von Mol in Gramm stammt aus dem Periodensystem. Die Atommasse, die normalerweise unter dem Atomsymbol und der Ordnungszahl angegeben wird, ist die Anzahl Gramm pro Mol dieses Elements. Die Atommasse von Germanium beträgt beispielsweise 72,61 g/mol. Daher beträgt der Umrechnungsfaktor (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Der Umrechnungsfaktor für jedes Element ist analog; Ersetzen Sie einfach die Atommasse von Germanium durch die Atommasse des untersuchten Elements.

Manchmal sind die Indizes in chemischen Formeln keine ganzen Zahlen, sondern Dezimalzahlen. Dies sind Prozente, und es ist oft notwendig, Prozente in Mol umzurechnen. Wenn Sie beispielsweise eine Verbindung haben, deren Bestandteile in Prozent angegeben sind, wie C0.2H0.6O0.2, dann 20 Prozent der Mole der Verbindung sind Kohlenstoff, 60 Prozent sind Wasserstoff und 20 Prozent sind Sauerstoff. Um in Mol umzurechnen, finden Sie den Faktor, der mit dem kleinsten Prozent multipliziert wird, um ein Produkt von 100 Prozent zu erhalten. In diesem Fall beträgt der kleinste Prozentsatz 20 Prozent, also ist die Zahl 5. Dann multiplizieren Sie jedes Prozent mit dieser Zahl, um in unserem Fall die Formel CH3O zu erhalten, da 20% * 5 = 100% = 1 und 60% * 5 = 300% = 3.