Omvandlingsfaktorerna i kemiska formler

De flesta kemiska formler involverar prenumerationer som är siffror. Även om dessa siffror inte följs av enheter skrivna i formeln, är de faktiskt kvantiteter med enheter. Således inneboende i kemiska formler är nödvändigheten av omvandlingsfaktorer, som är fraktioner som omvandlar en enhet till en annan när de multipliceras med en mätning. Processen med att använda omvandlingsfaktorer är känd som dimensionell analys, och det är viktigt för studiet av kemiska formler och ekvationer.

En mullvad är en måttenhet för mängden. Om ett heltal visas som ett underskrift i en kemisk formel, representerar det antalet mol av elementet omedelbart före abonnemanget i formeln. Om abonnemanget följer en uppsättning parenteser representerar det antalet mol i gruppen av atomer inom parentes. Mullvaden är användbar eftersom den hjälper dig att förstå den relativa mängden av varje element i en förening, och dessa mängder ges av prenumerationerna i formeln. Till exempel är formeln för vatten H2O, där de två är prenumerationen på väte. Det finns inget abonnemang efter syre, vilket är samma sak som att ha ett abonnemang på ett. Därför innehåller en mol av föreningen H2O två mol väte och en mol syre, och omvandlingsfaktorerna är (2 mol väte / 1 mol H2O) och (1 mol syre / 1 mol H2O), respektive.

Enhetens mol är användbar inte bara för att den bryter ner en formel i dess kemiska komponenter, utan också på grund av dess förhållande till antalet atomer och molekyler. En mol är 6,02 * 10 ^ 23 atomer eller molekyler, så omvandlingsfaktorn är (6,02 * 10 ^ 23 atomer eller molekyler / 1 mol). Till exempel är en mol kol lika med 6,02 * 10 ^ 23 kolatomer och en mol koldioxid är lika med 6,02 * 10 ^ 23 molekyler koldioxid. Eftersom koldioxidformeln är CO2 kan en mol kol och två mol syre hittas i en mol koldioxid. Således finns 6,02 * 10 ^ 23 kolatomer och 12,04 * 10 ^ 23 syreatomer i en mol koldioxid.

Även om det är viktigt att förstå mol och antalet atomer och molekyler, är en mer praktisk enhet för experiment grammet, som är en massaenhet. Du kan inte mäta en mol av ett ämne i ett laboratorium, men du kan mäta dess massa i gram på en balans. Omvandlingsfaktorn för omvandling av mol till gram kommer från det periodiska systemet. Atommassan, som vanligtvis ges under atomsymbolen och atomnumret, är antalet gram per mol av det elementet. Till exempel är atommassan för germanium 72,61 g / mol. Därför är omvandlingsfaktorn (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Omvandlingsfaktorn för varje element är analog; ersätt helt enkelt atommassan av germanium med atommassan för det grundämne som studeras.

Ibland är prenumerationen i kemiska formler inte heltal utan decimaler. Dessa är procent, och det är ofta nödvändigt att konvertera procent till mol. Till exempel, om du har en förening vars beståndsdelar anges i procent, som C0.2H0.6O0.2, då 20 procent av molen av föreningen är kol, 60 procent är väte och 20 procent är syre. För att konvertera till mol, hitta den faktor som multipliceras med den minsta procenten för att få en produkt på 100 procent. I det här fallet är den minsta procenten 20 procent, så att antalet är 5. Multiplicera sedan varje procent med det talet för att i vårt fall få formeln CH3O, eftersom 20% * 5 = 100% = 1 och 60% * 5 = 300% = 3.