ปัจจัยการแปลงที่มีอยู่ในสูตรเคมี

สูตรทางเคมีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับตัวห้อยที่เป็นตัวเลข แม้ว่าตัวเลขเหล่านี้จะไม่ได้ตามด้วยหน่วยที่เขียนในสูตร แต่แท้จริงแล้วเป็นปริมาณที่มีหน่วย ดังนั้นโดยธรรมชาติในสูตรทางเคมีจึงมีความจำเป็นของปัจจัยการแปลง ซึ่งเป็นเศษส่วนที่แปลงหน่วยหนึ่งเป็นหน่วยอื่นเมื่อคูณด้วยการวัด กระบวนการของการใช้ปัจจัยการแปลงเรียกว่าการวิเคราะห์เชิงมิติ และมีความสำคัญต่อการศึกษาสูตรและสมการทางเคมี

โมลเป็นหน่วยวัดปริมาณ หากจำนวนเต็มปรากฏเป็นตัวห้อยในสูตรเคมี แสดงว่าจำนวนโมลขององค์ประกอบที่อยู่ข้างหน้าตัวห้อยในสูตรทันที ถ้าตัวห้อยตามหลังชุดของวงเล็บ จะแสดงจำนวนโมลของกลุ่มอะตอมในวงเล็บ ไฝมีประโยชน์เพราะช่วยให้คุณเข้าใจปริมาณสัมพัทธ์ของแต่ละองค์ประกอบในสารประกอบ และจำนวนเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยตัวห้อยในสูตร ตัวอย่างเช่น สูตรสำหรับน้ำคือ H2O โดยที่ทั้งสองเป็นตัวห้อยของไฮโดรเจน ไม่มีตัวห้อยหลังออกซิเจนซึ่งเหมือนกับการมีตัวห้อยหนึ่งตัว ดังนั้นหนึ่งโมลของสารประกอบ H2O จึงมีไฮโดรเจนสองโมลและออกซิเจนหนึ่งโมลและ ปัจจัยการแปลงคือ (2 โมลไฮโดรเจน / 1 โมล H2O) และ (ออกซิเจน 1 โมล / 1 โมล H2O) ตามลำดับ

หน่วยของโมลมีประโยชน์ไม่เพียงเพราะแบ่งสูตรออกเป็นองค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะความสัมพันธ์กับจำนวนอะตอมและโมเลกุลด้วย หนึ่งโมลคือ 6.02 * 10^23 อะตอมหรือโมเลกุล ดังนั้นปัจจัยการแปลงคือ (6.02 * 10^23 อะตอมหรือโมเลกุล/ 1 โมล) ตัวอย่างเช่น คาร์บอนหนึ่งโมลมีค่าเท่ากับ 6.02 * 10^23 อะตอมของคาร์บอน และหนึ่งโมลของคาร์บอนไดออกไซด์เท่ากับ 6.02 * 10^23 โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากสูตรของคาร์บอนไดออกไซด์คือ CO2 คาร์บอนหนึ่งโมลและออกซิเจนสองโมลสามารถพบได้ในคาร์บอนไดออกไซด์หนึ่งโมล ดังนั้นอะตอมของคาร์บอน 6.02 * 10 ^ 23 และอะตอมออกซิเจน 12.04 * 10 ^ 23 จึงมีอยู่ในคาร์บอนไดออกไซด์หนึ่งโมล

แม้ว่าการเข้าใจโมลและจำนวนอะตอมและโมเลกุลเป็นสิ่งสำคัญ แต่หน่วยที่ใช้งานได้จริงสำหรับการทดลองคือกรัมซึ่งเป็นหน่วยของมวล คุณไม่สามารถวัดโมลของสารในห้องปฏิบัติการได้ แต่คุณสามารถวัดมวลของสารเป็นกรัมบนเครื่องชั่งได้ ปัจจัยการแปลงสำหรับการแปลงโมลเป็นกรัมมาจากตารางธาตุ มวลอะตอม ซึ่งมักจะให้ไว้ด้านล่างสัญลักษณ์อะตอมและเลขอะตอม คือจำนวนกรัมต่อโมลของธาตุนั้น ตัวอย่างเช่น มวลอะตอมของเจอร์เมเนียมคือ 72.61 g/ mol ดังนั้น ปัจจัยการแปลงคือ (72.61 g Ge / 1 mol Ge) ปัจจัยการแปลงสำหรับแต่ละองค์ประกอบนั้นคล้ายคลึงกัน เพียงแค่แทนที่มวลอะตอมของเจอร์เมเนียมด้วยมวลอะตอมของธาตุที่กำลังศึกษาอยู่

บางครั้งตัวห้อยในสูตรเคมีอาจไม่ใช่จำนวนเต็ม แต่เป็นทศนิยม เหล่านี้เป็นเปอร์เซ็นต์ และมักจะจำเป็นต้องแปลงเปอร์เซ็นต์เป็นโมล ตัวอย่างเช่น หากคุณมีสารประกอบที่มีองค์ประกอบเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น C0.2H0.6O0.2 ดังนั้น 20 เปอร์เซ็นต์ของโมลของสารประกอบคือคาร์บอน 60 เปอร์เซ็นต์เป็นไฮโดรเจนและ 20 เปอร์เซ็นต์เป็นออกซิเจน หากต้องการแปลงเป็นโมล ให้หาตัวประกอบที่คูณด้วยเปอร์เซ็นต์ที่น้อยที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ 100 เปอร์เซ็นต์ ในกรณีนี้ เปอร์เซ็นต์ที่น้อยที่สุดคือ 20 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจำนวนนั้นคือ 5 จากนั้นคูณแต่ละเปอร์เซ็นต์ด้วยตัวเลขนั้น ในกรณีของเรา สูตร CH3O เนื่องจาก 20% * 5 = 100% = 1 และ 60% * 5 = 300% = 3