Простейшая формула двух элементов
Простейшая (эмпирическая) формула — наименьшие целые индексы A и B. Тест: железо 70%, MA = 56, MB = 16 → Fe2O3. Хаб: стехиометрия.
Страница бинарная: вы задаёте массовую долю элемента A, атомные массы A и B. Остаток 100 − w — элемент B.
Моли на 100 г, затем целые индексы
nA = w/MA, nB = (100 − w)/MB, затем целые индексы
Навеска 100 г: nA = w / MA, nB = (100 − w) / MB. Делят оба числа на меньшее. Если получилось 1 и 1,5 — умножают на 2 и получают 2 и 3.
Обратного хода «из индексов в долю» на этой странице нет: его делает массовая доля элемента.
Не молекулярная формула и не доля из готовой формулы
CH и C2H2 имеют одну простейшую формулу CH. Различить их может только множитель k по молярной массе молекулы.
Не n = m/M одной навески без разбиения на элементы. Не выход реакции. Не молярность раствора.
Как пользоваться
Поля: доля A в процентах, атомная масса A, атомная масса B. Ответ — индекс A; индекс B страница показывает в шагах. Раздел: стехиометрия.
Доля строго между 0 и 100. Нуль и сто процентов означают, что второго элемента нет.
Примеры
Вода. Водород 11,111%, MA = 1, MB = 16 → H2O, индекс A = 2.
Углекислый газ. Углерод 27,273%, MA = 12, MB = 16 → CO2, индекс A = 1.
Оксид железа. Железо 70%, MA = 56, MB = 16 → Fe2O3.
Запрет. Доля 0% или 100%.
Оксиды, вода и железо
Учебный оксид с 70% металла при M металла 56 и кислорода 16 даёт 2:3, не «семь к трём граммам». Граммы сначала в моли.
Вода: не кладите 18 в поле MA. MA — атомная масса выбранного элемента A, не M всей молекулы. M молекулы понадобится на странице множителя.
Если анализ дал 72,7% кислорода в CO2, назначьте кислород элементом A: w = 72,7, MA = 16, MB = 12. Индексы выйдут 2 и 1, формула O2C, её пишут CO2. Порядок символов страница не переставляет.
Сульфид: 50% серы при MA = 32 и металле 32 даёт 1:1. Не путайте с массовым отношением 1:1, которое здесь совпало только потому, что атомные массы равны.
Связь с процентами: доля A — уже готовый процент массы, не «найти сколько процентов». Химия начинается после этого числа.
Не подставляйте атомный номер 26 железа вместо 56. Номер не масса порции.
Три элемента в минерале: разбейте задачу на пары или считайте в тетради. Калькулятор не держит третье поле M.
Контрольный якорь: 70, 56, 16 → 2 и 3. Если вышло 1 и 1,5 без умножения на 2 — вы остановились на полпути, страница этот шаг делает сама.
Школа: делить на меньшее
Классический ход тетради: предположить 100 г, перевести каждый элемент в моли, разделить на наименьшее n, при необходимости умножить, чтобы снять половины и трети.
Половина в индексе (1,5) почти всегда сигнал умножить на 2. Треть (1,33) — на 3. Страница перебирает множители до 12.
Если после 12 множителей целых нет, доли или массы не согласованы: опечатка в проценте, перепутаны MA и MB, взята M молекулы вместо атомной.
Простейшая формула не знает, газ это или кристалл. Она только отношение атомов.
Родитель химия. Мост в арифметические проценты не заменяет деление на атомные массы.
Итог: граммы → моли → отношение → целые. Не граммы сразу в индексы.
Ещё сюжет гидрида: 12,5% водорода при MA = 1 и металле 7 даёт отношение, которое нужно довести до целых. Не оставляйте 1 : 0,875 в ответе контрольной.
Памятка: элемент с меньшей массовой долей не обязан иметь меньший индекс. Кислород в воде тяжелее водорода, но индекс кислорода 1, водорода 2.
Умножить на 2, 3, 4
Отношение 1 : 1,5 после деления на меньшее — Fe2O3, не FeO1,5. Учебник запрещает дробный индекс в простейшей формуле.
Отношение 1 : 1,33 ≈ 3 : 4 после умножения на 3. Если калькулятор не сошёлся, проверьте, не смешали ли вы атомную массу кислорода 16 с 32 молекулярного O2.
Ацетилен и бензол имеют простейшую CH. Без M молекулы страница не отличит C2H2 от C6H6. Это как раз сосед k = Mмол / Mэмп.
Кристаллогидрат — другая история: там вода как отдельные молекулы, не «кислород и водород в соли». Смотрите воду в кристаллогидрате.
Если w ввели 70, а имели в виду 0,70 доли, страница воспримет 70%. Не переводите процент в дробь вручную.
Изотопы: табличная атомная масса уже средняя. Не кладите 55,845 и 16,00, ожидая идеальный 2,000 : 3,000, если анализ дал 69,9% вместо 70: страница округляет в пределах допуска 0,08.
Допуск 0,08 на «почти целое» нужен из-за округления процентов в задачнике. 69,94% железа при 55,85 всё ещё должно дать 2 и 3.
Не используйте поле MA как молярность. Молярность раствора не открыта.
Анализ на два элемента
Сжигание органики даёт CO2 и H2O, из них доли C и H. Если третье — кислород «по остатку», бинарная страница не закроет задачу целиком: кислородный остаток — третий элемент.
Для оксида металла анализ часто бинарный: металл и кислород. Тогда страница совпадает с протоколом.
Не подставляйте влажную навеску как долю элемента: вода разбавит процент металла.
Связь с n = m/M: внутри алгоритма как раз два таких деления, но M разные и массы — куски одной сотни граммов.
Типичные ошибки
Положить M соединения в MA.
Забыть, что остаток 100 − w — второй элемент.
Оставить дробный индекс без умножения — страница умножает сама, если отношение распознано.
Спутать с молекулярной формулой.
Доля 0 или 100.
Частые вопросы
- Как получить простейшую формулу?
- На 100 г: nA = w/MA, nB = (100 − w)/MB. Делят на меньшее и доводят до целых индексов.
- Это молекулярная формула?
- Нет. Соседняя страница умножает индексы на k = Mмол / Mэмп.
- Три элемента?
- Страница бинарная: A и остаток B. Третий элемент считайте в тетради.
- Откуда массовая доля?
- Обратный ход — из готовой формулы. Сюда долю из задачи или анализа.
- Нулевая доля A?
- Запрещена: тогда нет элемента A.
- Где хаб?
- Стехиометрия.
Источники
- BIPM. The International System of Units (SI). Моль и число Авогадро NA = 6,02214076·10²³ моль⁻¹.
- Учебная стехиометрия: n = m/M, N = n NA, отношение коэффициентов, лимитирующий реагент, выход.