ما هي الصيغة الأولية؟
الصيغة الأولية لمركب ما هي أبسط نسبة عددية صحيحة بين الذرات التي يتكوّن منها. فعلى سبيل المثال، يحمل الجلوكوز الصيغة الجزيئية C₆H₁₂O₆، لكنّ صيغته الأولية هي CH₂O. تحوّل هذه الحاسبة بياناتك التجريبية — أي كتلة كل عنصر أو نسبته المئوية — إلى تلك النسبة الأبسط مباشرةً.
طريقة الاستخدام
أدخل كمية كل عنصر (كتلته بالجرام، أو نسبته المئوية إذا اخترت ذلك الوضع — والنتيجة واحدة في الحالتين لأن النسبة المئوية تُعامَل كأنها جرامات في عيّنة وزنها 100 جرام)، إلى جانب كتلته المولية بوحدة جرام/مول. يمكنك إدخال عنصرين إلى أربعة عناصر، واترك الحقول الاختيارية فارغة إن لم تحتجها. تقسم الحاسبة كمية كل عنصر على كتلته المولية للحصول على عدد المولات، ثم تقسم كل قيمة مولية على أصغر قيمة بينها.
شرح المعادلة
أولًا نحسب عدد المولات: $$n_i = \frac{m_i}{M_i}$$ ثم نُوحّد القيم: $$\text{النسبة}_i = \frac{n_i}{\min(n)}$$ وتصبح الأرقام الناتجة، بعد تقريبها إلى أعداد صحيحة، هي الأرقام السفلية في الصيغة. وإذا جاءت إحدى النسب قريبة من كسر مثل \(1.5\) أو \(1.33\)، فاضرب جميع النسب في عدد صحيح صغير (\(2\) أو \(3\)) للتخلّص من الكسر.
مثال محلول
لديك مركب يتكوّن من 40.0% كربون، و6.7% هيدروجين، و53.3% أكسجين. عدد المولات: \(C = 40.0/12.01 = 3.331\)، \(H = 6.7/1.008 = 6.647\)، \(O = 53.3/16.00 = 3.331\). أصغر قيمة هي \(3.331\)، فتكون النسب \(C\ 1.00 : H\ 1.996 : O\ 1.00 \approx 1 : 2 : 1\)، ما يعطينا الصيغة الأولية CH₂O.
الأسئلة الشائعة
الكتلة أم النسبة المئوية — أيهما أستخدم؟ أيهما شئت. فالنسبة المئوية تساوي رياضيًا عدد الجرامات في عيّنة وزنها 100 جرام، لذا تعطيك القيمتان النسبة نفسها.
لماذا لم تأتِ نسبي أعدادًا صحيحة؟ من الطبيعي حدوث تقريب طفيف ناتج عن الكتل المولية. قرّب القيم التي تبعد نحو \(0.1\) عن العدد الصحيح؛ وإلا فاضرب جميع النسب في \(2\) أو \(3\) أو \(4\) للتخلّص من الكسور.
هل تعطيني هذه الحاسبة الصيغة الجزيئية؟ لا — فالصيغة الجزيئية هي مضاعف صحيح للصيغة الأولية. ولإيجاد ذلك المضاعف تحتاج إلى معرفة الكتلة المولية للمركب.
