Konverzné faktory vlastné chemickým vzorcom

Väčšina chemických vzorcov obsahuje dolné indexy, ktoré sú číslami. Aj keď za týmito číslami nenasledujú jednotky napísané vo vzorci, v skutočnosti ide o veličiny s jednotkami. V chemických vzorcoch je tak nevyhnutná potreba konverzných faktorov, čo sú zlomky, ktoré prevádzajú jednu jednotku na druhú, keď sa vynásobia meraním. Proces použitia konverzných faktorov je známy ako rozmerová analýza a je nevyhnutný pre štúdium chemických vzorcov a rovníc.

Krt je jednotka merania množstva. Ak sa celé číslo objaví ako chemický vzorec ako dolný index, predstavuje to počet mólov prvku bezprostredne predchádzajúci dolnému indexu vo vzorci. Ak sa dolný index riadi množinou zátvoriek, predstavuje počet mólov skupiny atómov v zátvorkách. Krtek je užitočný, pretože vám pomôže pochopiť relatívne množstvo každého prvku v zlúčenine a tieto množstvá sú dané dolnými indexmi vo vzorci. Napríklad vzorec pre vodu je H2O, kde dva sú dolným indexom pre vodík. Po kyslíku neexistuje žiadny dolný index, čo je to isté ako mať dolný index jedného. Preto jeden mól zlúčeniny H20 obsahuje dva móly vodíka a jeden mól kyslíka a konverzné faktory sú (2 móly vodíka / 1 mól H20) a (1 mól kyslíka / 1 mól H20), resp.

Jednotka móla je užitočná nielen preto, že rozkladá vzorec na svoje chemické zložky, ale aj kvôli vzťahu k počtu atómov a molekúl. Jeden mol je 6,02 * 10 ^ 23 atómov alebo molekúl, takže konverzný faktor je (6,02 * 10 ^ 23 atómov alebo molekúl / 1 mol). Napríklad jeden mól uhlíka sa rovná 6,02 * 10 ^ 23 atómom uhlíka a jeden mól oxidu uhličitého sa rovná 6,02 * 10 ^ 23 molekulám oxidu uhličitého. Pretože vzorec oxidu uhličitého je CO2, v jednom móle oxidu uhličitého sa nachádzajú jeden mól uhlíka a dva móly kyslíka. V jednom móle oxidu uhličitého teda existuje 6,02 * 10 ^ 23 atómov uhlíka a 12,04 * 10 ^ 23 atómov kyslíka.

Aj keď je dôležité porozumieť mólom a počtu atómov a molekúl, praktickejšou jednotkou pre experimenty je gram, ktorý je jednotkou hmotnosti. Mól látky nemôžete zmerať v laboratóriu, ale na váhe môžete zmerať jej hmotnosť v gramoch. Prevodný faktor na premenu krtkov na gramy pochádza z periodickej tabuľky. Atómová hmotnosť, ktorá je zvyčajne uvedená pod atómovým symbolom a atómovým číslom, je počet gramov na mol tohto prvku. Napríklad atómová hmotnosť germánia je 72,61 g / mol. Preto je konverzný faktor (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Prepočítavací faktor pre každý prvok je analogický; jednoducho nahraďte atómovú hmotnosť germánia atómovou hmotnosťou študovaného prvku.

Niekedy indexy v chemických vzorcoch nie sú celé čísla, ale desatinné miesta. Ide o percentá a často je potrebné previesť percentá na krtky. Napríklad ak máte zlúčeninu, ktorej zložky sú uvedené v percentách, ako napríklad C0.2H0.6O0.2, potom 20 percent mólov zlúčeniny je uhlík, 60 percent vodík a 20 percent kyslík. Ak chcete previesť na krtky, nájdite faktor, ktorý sa vynásobí najmenším percentom, a získate produkt 100 percent. V tomto prípade je najmenšie percento 20 percent, takže toto číslo je 5. Potom vynásobte každé percento týmto číslom, čím získate v našom prípade vzorec CH3O, pretože 20% * 5 = 100% = 1 a 60% * 5 = 300% = 3.