Calcolo della formula molecolare della caffeina? Caffeina, contiene 49.48% di carbonio, 5.15% di idrogeno, 28.87% di azoto, 16.49% di ossigeno. Ha una massa molare di 194.2 gmol -1.
Risposta:
C_8H_10N_4O_2C8H10N4O2 è la formula molecolare per la caffeina.
Spiegazione:
Il modo in cui affronto questi problemi sta usando un processo che va così:
Percentuale alla massa; massa alla talpa; dividere per piccoli; si moltiplica fino al tutto
Quindi prima vogliamo prendere le percentuali e farle diventare masse. Supponiamo di avere un campione di caffeina da 100 g, quindi il 49.48% di carbonio è pari a 49.48 g di carbonio nel campione, il 5.15% di idrogeno è pari a 5.15 g di idrogeno nel campione e così via.
Ora prendiamo quei numeri e li convertiamo in moli dell'elemento con cui abbiamo a che fare, quindi:
(49.48 g)/(12.01 (g/("mol")))=4.12 "mol"49.48g12.01(gmol)=4.12mol di carbonio
(5.15 g)/(1.01 (g/("mol"))) = 5.1 "mol"5.15g1.01(gmol)=5.1mol di idrogeno
(28.82 g)/(14.01 (g/("mol"))) = 2.06 "mol"28.82g14.01(gmol)=2.06mol di azoto
(16.49 g)/(16 (g/("mol"))) = 1.03 "mol"16.49g16(gmol)=1.03mol di ossigeno
Ora dividiamo tutte le moli per il minor numero di moli, in questo caso 1.03 da ossigeno. Così:
4.12/1.03=44.121.03=4 per il carbonio
5.1/1.03=55.11.03=5 per l'idrogeno
2.06/1.03=22.061.03=2 per azoto
1.03/1.03=11.031.03=1 per ossigeno
Poiché tutti i numeri sono già interi, possiamo saltare l'ultima parte e passare a una formula empirica:
C_4H_5N_2OC4H5N2O
Ora dobbiamo controllare la massa molare della formula empirica per assicurarci che corrisponda alla massa molare data:
(12*4)+(1*5)+(14*2)+(16*1)=97(12⋅4)+(1⋅5)+(14⋅2)+(16⋅1)=97 che non è quello che ci è stato dato, quindi prendiamo ciò che ci è stato dato e lo dividiamo per questo numero:
194.2/97~~2194.297≈2, quindi dobbiamo moltiplicare i numeri nella formula empirica per 2 per ottenere la nostra formula molecolare:
C_8H_10N_4O_2C8H10N4O2
Spero che questo ha aiutato!