Что такое простейшая формула?
Простейшая (эмпирическая) формула вещества показывает соотношение атомов в виде наименьших целых чисел. Например, у глюкозы молекулярная формула C₆H₁₂O₆, а простейшая — CH₂O. Этот калькулятор превращает экспериментальные данные — массу или массовую долю каждого элемента — в это наименьшее соотношение.
Как пользоваться
Укажите количество каждого элемента (массу в граммах или массовую долю в процентах, если выбрать этот режим — оба варианта работают одинаково, ведь проценты рассматриваются как граммы в навеске массой 100 г) вместе с его молярной массой в г/моль. Можно ввести от двух до четырёх элементов; необязательные строки оставьте пустыми, если они не нужны. Калькулятор делит каждое количество на молярную массу, получая число молей, а затем делит все значения на наименьшее.
Разбор формулы
Сначала находим число молей: $$n_i = \frac{\text{Amount}_i}{\text{Molar Mass}_i}$$ Затем нормируем: $$\text{Ratio}_i = \frac{n_i}{\min(n_1,\,n_2,\,n_3,\,n_4)}$$ Полученные числа, округлённые до целых, и становятся индексами в формуле. Если отношение близко к дробному значению вроде 1,5 или 1,33, умножьте все отношения на небольшое целое число (2 или 3), чтобы избавиться от дроби.
Пример расчёта
Вещество содержит 40,0 % C, 6,7 % H и 53,3 % O. Число молей: \(\text{C} = 40{,}0/12{,}01 = 3{,}331\), \(\text{H} = 6{,}7/1{,}008 = 6{,}647\), \(\text{O} = 53{,}3/16{,}00 = 3{,}331\). Наименьшее значение — 3,331, поэтому отношения равны $$\text{C } 1{,}00 : \text{H } 1{,}996 : \text{O } 1{,}00 \approx 1 : 2 : 1$$ что даёт простейшую формулу CH₂O.
Частые вопросы
Что вводить — массу или проценты? Любой вариант. Массовая доля математически эквивалентна граммам в навеске 100 г, поэтому результат будет одинаковым.
Почему отношения не получились целыми? Небольшая погрешность из-за молярных масс — это нормально. Округляйте значения, отличающиеся от целого примерно на 0,1; в остальных случаях умножьте все отношения на 2, 3 или 4, чтобы убрать дроби.
Это и есть молекулярная формула? Нет — молекулярная формула является целым кратным простейшей. Чтобы найти этот множитель, нужна молярная масса вещества.
