Čimbenici pretvorbe svojstveni kemijskim formulama

Većina kemijskih formula uključuje indekse koji su brojevi. Iako ove brojke ne slijede jedinice zapisane u formuli, one su zapravo količine s jedinicama. Stoga je kemijskim formulama svojstvena potreba za faktorima pretvorbe, koji su dijelovi koji pretvaraju jednu jedinicu u drugu kada se pomnože mjerenjem. Proces korištenja konverzijskih faktora poznat je pod nazivom dimenzijska analiza, a od vitalnog je značaja za proučavanje kemijskih formula i jednadžbi.

Krtica je mjerna jedinica. Ako se cijeli broj pojavljuje kao indeks u kemijskoj formuli, to predstavlja broj molova elementa koji neposredno prethodi indeksu u formuli. Ako indeks slijedi niz zagrada, to predstavlja broj molova skupine atoma u zagradama. Krtica je korisna jer vam pomaže razumjeti relativnu količinu svakog elementa u spoju, a te količine daju indeksi u formuli. Na primjer, formula za vodu je H2O, gdje je dvoje indeks za vodik. Ne postoji indeks nakon kisika, što je isto što i postojanje indeksa jedan. Stoga jedan mol spoja H2O sadrži dva mola vodika i jedan mol kisika, i faktori pretvorbe su (2 mola vodika / 1 mol H2O) i (1 mol kisika / 1 mol H2O), odnosno.

Jedinica mola korisna je ne samo zato što razbija formulu na svoje kemijske komponente, već i zbog svog odnosa prema broju atoma i molekula. Jedan mol je 6,02 * 10 ^ 23 atoma ili molekule, pa je faktor pretvorbe (6,02 * 10 ^ 23 atoma ili molekule / 1 mol). Na primjer, jedan mol ugljika jednak je 6,02 * 10 ^ 23 atoma ugljika, a jedan mol ugljičnog dioksida jednak je 6,02 * 10 ^ 23 molekule ugljičnog dioksida. Budući da je formula ugljičnog dioksida CO2, u jednom molu ugljičnog dioksida može se naći jedan mol ugljika i dva mola kisika. Tako u jednom molu ugljičnog dioksida postoji 6,02 * 10 ^ 23 atoma ugljika i 12,04 * 10 ^ 23 atoma kisika.

Iako je važno razumjeti molove i broj atoma i molekula, praktičnija jedinica za eksperimente je gram, što je jedinica mase. Mol tvari ne možete izmjeriti u laboratoriju, ali na vagi možete izmjeriti njegovu masu u gramima. Faktor pretvorbe za pretvaranje molova u grame dolazi iz periodnog sustava. Atomska masa, koja se obično daje ispod atomskog simbola i atomskog broja, jest broj grama po molu tog elementa. Na primjer, atomska masa germanija je 72,61 g / mol. Stoga je faktor pretvorbe (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Faktor pretvorbe za svaki element je analogan; jednostavno zamijenite atomsku masu germanija atomskom masom elementa koji se proučava.

Ponekad indeksi u kemijskim formulama nisu cijeli brojevi već decimale. To su postoci, a često je potrebno pretvoriti postotke u madeže. Na primjer, ako imate spoj čiji su sastojci dani u postocima, poput C0.2H0.6O0.2, tada 20 posto molova spoja čini ugljik, 60 posto vodik i 20 posto kisik. Da biste se pretvorili u madeže, pronađite faktor koji se pomnoži s najmanjim postotkom da biste dobili proizvod od 100 posto. U ovom je slučaju najmanji postotak 20 posto, pa je taj broj 5. Zatim pomnožite svaki postotak s tim brojem da biste dobili, u našem slučaju, formulu CH3O, budući da je 20% * 5 = 100% = 1 i 60% * 5 = 300% = 3.