8. razred · 13–14 godina

Empirijska formula i prikaz istraživanja

Cilj lekcije

Odrediti najjednostavniji odnos atoma iz zadanih masa.
Razlikovati empirijsku i molekulsku formulu.
Organizovati mjerenja i razlikovati podatke od zaključka.

Najjednostavniji odnos

Formula glukoze C₆H₁₂O₆ sadrži odnos broja atoma 6 : 12 : 6. Kada sve brojeve podijeliš sa 6, dobiješ 1 : 2 : 1, pa je empirijska formula CH₂O. Empirijska formula pokazuje najjednostavniji cjelobrojni odnos, a molekulska stvarni broj atoma u jednoj molekuli.

Iz masa prema odnosu atoma

Mase elemenata ne dijelimo samo međusobno, jer različiti atomi imaju različite mase. Svaku masu prvo podijeli odgovarajućom molarnom masom atoma i dobij količinu tvari. Zatim sve količine podijeli najmanjom; ako je poznata i molarna masa spoja, možeš odrediti koliko se puta empirijska formula ponavlja u molekulskoj.

Podaci iz istraživanja

Za poređenje rastvaranja pripremi tabelu s uslovima i vremenom, prema planu koji odobri nastavnik. Mijenjaj samo jedan uslov, a mjerenje ponovi kako bi vidio razlikuju li se rezultati. Tabela ili grafikon predstavljaju opažene podatke; zaključak mora odgovarati tim podacima, bez tvrdnje da nekoliko mjerenja dokazuje pravilo za sve uslove.

Poveži odnos i formulu

Molarne mase su školske približne vrijednosti.

C : H = 1 : 2

Empirijska formula je CH₂. Bez dodatnih podataka ne znamo stvarni broj atoma u molekuli.

Istraži interaktivne modele

Predvidi promjenu, isprobaj kontrole i objasni šta primjećuješ. Za sitne oznake izaberi „Uvećaj model“.

Iz odnosa atoma do empirijske formule

Izaberi jedan sastav C i H. Uokvirene grupe ponavljaju odnos 1 atom C prema 2 atoma H. Skrati ukupan odnos i predvidi empirijsku formulu.

Ukupan broj atoma u uzorku

C : H = 2 : 4 = 1 : 2; empirijska formula je CH₂.

Svaka uokvirena grupa predstavlja isti najmanji odnos, ne nužno molekulu. Empirijska formula pokazuje najjednostavniji cjelobrojni odnos; stvaran broj atoma u molekuli može biti višekratnik.

Korak po korak

1.Spoj sadrži 12 g C, 2 g H i 16 g O; koristi približne atomske molarne mase 12, 1 i 16 g/mol.

2.Izračunaj količine: C ≈ 1 mol, H ≈ 2 mol, O ≈ 1 mol.

3.Podijeli najmanjom količinom: odnos C : H : O ≈ 1 : 2 : 1.

4.Empirijska formula je CH₂O; njena relativna formulska masa je približno 30.

5.Ako je M spoja ≈ 180 g/mol, faktor je 180 / 30 = 6, pa je molekulska formula C₆H₁₂O₆.

Tri riješena primjera

Empirijska formula iz jednostavnih masa

1.Zadano: 24 g C i 4 g H.

2.Količine su približno 24 / 12 = 2 mol C i 4 / 1 = 4 mol H; odnos 2 : 4 skraćuje se na 1 : 2.

3.Empirijska formula je CH₂; ne tvrdi da je to odmah molekulska formula.

Od empirijske do molekulske

1.Empirijska formula je CH₂, a M spoja ≈ 28 g/mol.

2.Empirijska formulska masa je približno 12 + 2 · 1 = 14; faktor je 28 / 14 = 2.

3.Molekulska formula je C₂H₄.

Obrada ponovljenih mjerenja

1.Za isti uslov zadana su vremena rastvaranja 42 s, 38 s i 40 s.

2.Srednja vrijednost je (42 + 38 + 40) / 3 = 40 s.

3.U tabeli navedi sva tri mjerenja i prosjek; poredi ga s drugim uslovom uz jednake mase i temperaturu.

Česte greške

Empirijska formula ne mora biti ista kao molekulska.
U odnos atoma ne ulaze direktno mase u gramima; prvo ih pretvori u količine tvari.

Provjeri sebe

Izaberi jedan odgovor. Nakon provjere pročitaj objašnjenje.

1. Empirijska formula za C₆H₁₂O₆ je:

2. Prvi korak pri određivanju odnosa iz masa elemenata je:

3. Empirijska formula CH₂ i M ≈ 28 g/mol daju:

4. Za pošteno poređenje uticaja miješanja treba:

Pokušaj samostalno

Spoj sadrži 6 g C i 1 g H. Odredi empirijsku formulu. Ako je njegova molarna masa približno 56 g/mol, odredi i molekulsku formulu.

Uporedi s rješenjem

n(C) ≈ 6 / 12 = 0,5 mol; n(H) ≈ 1 / 1 = 1 mol. Odnos je 1 : 2, empirijska formula CH₂. Empirijska masa je približno 14, faktor 56 / 14 = 4; molekulska formula C₄H₈.

Veza s kurikulumom KS

Empirijska i molekulska formula te tabele i obrada rezultata. Stvarni eksperimentalni rad i vještine vrednuje nastavnik. Ishodi: A.8.4, A.8.5. Stranice dokumenta: 12–13.

Službeni predmetni kurikulum Hemija (PDF) · Pregled veze lekcija i kurikuluma

Digitalna vježba pomaže razumijevanju. Praktične vještine mjerenja i izvođenja ogleda provjeravaju se s nastavnikom u školi.