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La formule moléculaire d’un composé énumère tous les éléments et le nombre d’atomes de chaque élément qui composent réellement le composé. La formule la plus simple est similaire : les éléments sont tous énumérés, mais les nombres correspondent aux rapports entre les éléments. Ce problème d’exemple travaillé montre comment utiliser la formule la plus simple d’un composé et c’est la masse moléculaire pour trouver la formule moléculaire.
La formule moléculaire à partir du problème de la formule la plus simple
La formule la plus simple pour la vitamine C est C3H4O3. Les données expérimentales indiquent que la masse moléculaire de la vitamine C est d’environ 180. Quelle est la formule moléculaire de la vitamine C ?SolutionTout d’abord, calculez la somme des masses atomiques pour C3H4O3. Cherchez les masses atomiques des éléments dans le tableau périodique. Les masses atomiques sont les suivantes : H est 1,01C est 12,01O est 16,00 En se basant sur ces chiffres, la somme des masses atomiques pour C3H4O3 est : 3(12,0) + 4(1,0) + 3(16,0) = 88,0 Cela signifie que la masse de la formule de la vitamine C est de 88,0. Comparez la masse de la formule (88,0) à la masse moléculaire approximative (180). La masse moléculaire est le double de la masse de la formule (180/88 = 2,0), donc la formule la plus simple doit être multipliée par 2 pour obtenir la formule moléculaire:formule moléculaire de la vitamine C = 2 x C3H4O3 = C6H8O6RéponseC6H8O6
Conseils pour les problèmes de travail
Une masse moléculaire approximative est généralement suffisante pour déterminer la masse de la formule, mais les calculs ont tendance à ne pas être « équitables » comme dans cet exemple. Vous recherchez le nombre entier le plus proche à multiplier par la masse de la formule pour obtenir la masse moléculaire.
Si vous constatez que le rapport entre la masse de la formule et la masse moléculaire est de 2,5, il se peut que vous ayez un rapport de 2 ou 3, mais il est plus probable que vous deviez multiplier la masse de la formule par 5. Il y a souvent des essais et des erreurs pour obtenir la bonne réponse. C’est une bonne idée de vérifier votre réponse en faisant le calcul (parfois dans plusieurs directions) pour voir quelle valeur est la plus proche.
Si vous utilisez des données expérimentales, il y aura une erreur dans le calcul de votre masse moléculaire. En général, les composés attribués dans un laboratoire ont des rapports de 2 ou 3, et non des nombres élevés comme 5, 6, 8 ou 10 (bien que ces valeurs soient également possibles, surtout dans un laboratoire universitaire ou dans le monde réel).
Il convient de souligner que si les problèmes de chimie sont résolus à l’aide de formules moléculaires et des plus simples, les vrais composés ne suivent pas toujours les règles. Les atomes peuvent partager des électrons de telle sorte que des rapports de 1,5 (par exemple) se produisent. Cependant, utilisez des rapports de nombres entiers pour les problèmes de chimie à la maison !
Déterminer la formule moléculaire à partir de la formule la plus simple
Problème de formuleLa formule la plus simple pour le butane est C2H5 et sa masse moléculaire est d’environ 60. Quelle est la formule moléculaire du butane ?SolutionTout d’abord, calculez la somme des masses atomiques pour C2H5. Cherchez les masses atomiques des éléments dans le tableau périodique. Les masses atomiques sont les suivantes : H est 1,01C est 12,01En utilisant ces nombres, la somme des masses atomiques pour C2H5 est : 2(12,0) + 5(1,0) = 29,0 Cela signifie que la masse du butane est de 29,0. Comparez la masse de la formule (29,0) à la masse moléculaire approximative (60). La masse moléculaire est essentiellement le double de la masse de la formule (60/29 = 2,1), donc la formule la plus simple doit être multipliée par 2 pour obtenir la formule moléculaire : formule moléculaire du butane = 2 x C2H5 = C4H10RéponseLa formule moléculaire du butane est C4H10.
