Læringsmål
- Bestemme formularmassen af en ionisk eller molekylær forbindelse.
En af de færdigheder, der er nødvendige i fremtidige kapitler, er evnen til at bestemme massen af formlen af en ionisk forbindelse. Denne størrelse kaldes formelmassen. Formelmassen fås ved at addere masserne af hvert enkelt atom i forbindelsens formel ved at addere masserne af hvert enkelt atom i forbindelsens formel. Fordi en rigtig formel er elektrisk neutral (uden at der ikke er nogen nettoelektroner tilført eller tabt), kan ionerne betragtes som atomer med henblik på beregning af formelmassen.
Lad os starte med at beregne formelmassen for natriumchlorid (NaCl). Denne formelmasse er summen af atommasserne for et natriumatom og et kloratom, som vi finder fra det periodiske system; her bruger vi masserne med to decimaler:
Na: 22,99 amu
Cl: +Med to decimaler er formelmassen for NaCl 58,44 amu.
Med to decimaler er formelmassen for NaCl 58,44 amu.
Når en ionisk forbindelse har mere end én anion eller kation, skal du huske at bruge det korrekte multiplum af atommassen for det pågældende grundstof. For formularmassen for calciumfluorid (CaF2) skal vi gange fluoratomets masse med 2 for at tage højde for de to fluoratomer i den kemiske formel:
Ca: 1 x 40,08 = 40,08 amu
F: 2 x 19,00 = +38.00 amu
Total = 78,08 amu
Formelmassen for CaF2 er 78,08 amu.
For ionforbindelser med polyatome ioner skal summen omfatte antallet og massen af hvert atom i formlen for den polyatome ion. Kaliumnitrat (KNO3) har f.eks. et kaliumatom, et nitrogenatom og tre oxygenatomer:
K: 1 x 39,10 = 39,10 amu
N: 1 x 14.00 = +14,00 amu
O: 3 x 16,00 = +48,00 amu
Total = 101,10 amu
Formelmassen af KNO3 er 101,10 amu.
Kaliumnitrat er en vigtig ingrediens i krudt og har været anvendt klinisk som vanddrivende middel.
Når en formel indeholder mere end én polyatomær enhed i den kemiske formel, som i Ca(NO3)2, skal man ikke glemme at gange atommassen for hvert atom inden for parentesen med subscriptet uden for parentesen. Dette er nødvendigt, fordi subscriptet henviser til hele den polyatomare ion. For Ca(NO3)2 indebærer subscriptet 2 således to komplette nitrationer, så vi skal summere masserne af to (1 × 2) nitrogenatomer og seks (3 × 2) oxygenatomer sammen med massen af et enkelt calciumatom:
Ca: 1 x 40,08 = 40,08 amu
N: 2 x 14,00 = +28.00 amu
O: 6 x 16,00 = +96,00 amu
Total = 164,08 amu
Nøglen til at beregne formularmassen for en ionisk forbindelse er at tælle hvert atom i formlen korrekt og multiplicere atommasserne for dets atomer i overensstemmelse hermed.
Til dit helbred: Hydrater
Visse ionforbindelser har vand (H2O) inkorporeret i deres formlenhed. Disse forbindelser, kaldet hydrater, har et karakteristisk antal vandenheder knyttet til hver formelenhed i forbindelsen. Hydrater er faste stoffer, ikke væsker eller opløsninger, på trods af det vand, de indeholder.
For at skrive den kemiske formel for et hydrat skal du skrive antallet af vandenheder pr. forbindelsens formelenhed efter dens kemiske formel. De to kemiske formler adskilles med en lodret centreret prik. Hydratet af kobber(II)sulfat har fem vandenheder knyttet til hver formelenhed, så det skrives som CuSO4-5H2O. Navnet på denne forbindelse er kobber(II)sulfat pentahydrat, hvor penta-præfikset angiver tilstedeværelsen af fem vandenheder pr. formelenhed af kobber(II)sulfat.
Hydrater har forskellige anvendelser inden for sundhedsindustrien. Calciumsulfathæmihydrat (CaSO4-½H2O), kendt som gips, bruges til at lave afstøbninger til knoglebrud. Epsom-salt (MgSO4-7H2O) anvendes som badesalt og som afføringsmiddel. Aluminiumchlorid hexahydrat er en aktiv ingrediens i antiperspiranter. I den vedlagte tabel er der en liste over nogle nyttige hydrater.
| Formel | Navn | Navn | Anvendelse |
|---|---|---|---|
| AlCl3-6H2O | aluminiumchlorid hexahydrat | antiperspirant | |
| CaSO4-½H2O | calciumsulfat hemihydrat (parisergips) | gips (til knoglebrud og afstøbninger) | |
| CaSO4-2H2O | calciumsulfat dihydrat (gips) | tørringskomponent | |
| CoCl2-6H2O | cobalt(II)chlorid hexahydrat | tørringsmiddel, fugtighedsindikator | |
| CuSO4-5H2O | kobber(II)sulfat pentahydrat | fungicid, algicid, herbicid | |
| MgSO4-7H2O | magnesiumsulfat heptahydrat (Epsom-salt) | laksativ, badesalt | |
| Na2CO3-10H2O | natriumcarbonat decahydrat (vaskesodavand) | vasketilsætningsstof/rengøringsmiddel |
Nøgleudbytte
- Formelmassen af ionforbindelser kan bestemmes ud fra massen af atomerne i deres formler.
Bidragydere og tilskrivninger
-
Anonym
-
Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)
-
Henry Agnew (UC Davis)