Τι είναι οι εμπειρικές φόρμουλες;
Οι εμπειρικοί τύποι περιγράφουν την αναλογία κάθε τύπου ατόμου σε μια ουσία.Η λέξη "εμπειρική" αναφέρεται στην προέλευση των εμπειρικών τύπων σε παρατηρήσιμα αποτελέσματα.Δηλαδή, οι τύποι καθορίζονται με πείραμα.Οι επιστήμονες δοκιμάζουν τη σύνθεση των άγνωστων ενώσεων παρατηρώντας τον σχηματισμό τους ή τις αλληλεπιδράσεις τους με γνωστές ουσίες.Η αναλογία των ατόμων σε μια ένωση δίνει μόνο μια γενική ιδέα της φύσης της, αλλά αποτελεί βάση για περαιτέρω έρευνα.
Εάν οι επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν μια ένωση και να γνωρίζουν τη σύνθεση των αντιδραστηρίων ή τις ουσίες που αντιδρούν, μπορούν να καθορίσουντον εμπειρικό τύπο του προϊόντος.Εκτελούν την αντίδραση για να παράγουν το προϊόν χωρίς να αφήνουν εισροές που δεν είχαν αντιδράσει.Παρακολουθούν επίσης τις αναλογίες των αντιδραστηρίων που εισέρχονται στην αντίδραση.Είναι σημαντικό να γνωρίζουν το ποσοστό των μορίων των αντιδραστηρίων και όχι το ποσοστό της μάζας ή του όγκου, επειδή αυτές οι μετρήσεις μπορεί να ποικίλουν για διαφορετικά μόρια.Το ποσοστό των αντιδραστηρίων τους λέει ότι το ποσοστό των ατόμων στο προϊόν, αφού όλα τα μόρια που βάζουν χρησιμοποιούνται στην αντίδραση.
Μια άλλη μέθοδος προσδιορισμού των εμπειρικών τύπων είναι να προκαλέσει μια ένωση να αντιδράσει με μια άλλη ουσία και να παρατηρήσει τα προϊόντα της αντίδρασης.Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν συνήθως αυτή τη μέθοδο για να αναλύσουν υδρογονάνθρακες, ουσίες που περιέχουν μόνο άτομα άνθρακα και υδρογόνου.Καίγουν άγνωστους υδρογονάνθρακες και συλλέγουν το διοξείδιο του άνθρακα και τους υδρατμούς που αποδίδουν η αντίδραση.
Όταν ένας υδρογονανθράκιος καίει, αντιδρά με οξυγόνο.Η αντίδραση μπορεί να αντιπροσωπεύεται ως C F H G + B o 2 - d co 2 + e h 2 o, όπου a, b, d και e δείχνουν τις αναλογίες των μορίων στοΗ αντίδραση και τα F και G αντιπροσωπεύουν τις αναλογίες του άνθρακα και του υδρογόνου στον υδρογονάνθρακα.Οι πειραματιστές μετρούν τη μάζα του διοξειδίου του άνθρακα και του υδρατμού.Στη συνέχεια διαιρούν αυτούς τους αριθμούς με το μοριακό βάρος των αντίστοιχων ενώσεων.Για το διοξείδιο του άνθρακα, ο αριθμός που προκύπτει είναι ο ίδιος με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα, αλλά πρέπει να πολλαπλασιάσει τον αριθμό των μορίων νερού κατά δύο για να πάρει τον αριθμό των μορίων υδρογόνου.Βρίσκουν τους μικρότερους ολόκληρους αριθμούς που διατηρούν το ποσοστό των C και H, και αυτοί είναι F και G στην εξίσωση: οι δείκτες της εμπειρικής φόρμουλας.
Οι εμπειρικοί τύποι δεν υποδεικνύουν την ακριβή δομή ενός μορίου.Το ακετυλενίου και το βενζόλιο, για παράδειγμα, είναι υδρογονάνθρακες που περιέχουν ίσους αριθμούς ατόμων άνθρακα και υδρογόνου, οπότε ο εμπειρικός τύπος κάθε είναι το ch.Ο μοριακός τύπος του ακετυλενίου είναι C 2 H 2 , ενώ το βενζόλιο είναι C 6 H 6 .Έχουν πολύ διαφορετικές ιδιότητες παρά την ίδια εμπειρική φόρμουλα.Το ακετυλενίου είναι ένα εξαιρετικά εκρηκτικό αέριο που χρησιμοποιείται για κοπή και συγκόλληση.Οι δακτύλιοι βενζολίου έξι άνθρακα είναι το οριστικό συστατικό των αρωματικών ουσιών και υπάρχουν σε πολλά από τα μόρια που είναι υπεύθυνα για γούστα και μυρωδιές.