최소 공식 : 최소 공식, 예제 및 연습을 얻는 방법 - 화학 - 2025

최소 또는 실험식은 화학적 화합물을 구성하는 다른 원소의 원자가 존재하는 비율의 표현이다. 따라서 최소 공식은 화합물의 가장 간단한 표현입니다. 이것이 '최소한'이유입니다.

최소 공식은 화합물을 구성하는 다른 원소의 원자 수를 표현하지 않습니다. 그러나이 원자들이 결합하여 화합물을 생성하는 비율입니다.

이 최소한의 공식은 화합물이 동일한 수의 탄소 및 산소 원자와 두 배의 수소 원자를 가지고 있음을 보여줍니다. 출처 : Gabriel Bolívar.

최소 공식은 실험을 통해 얻어지기 때문에 경험적 공식이라고도합니다. 즉, 경험과 관련이 있습니다. 실험적 관찰을 통해 두 개의 수소 원자가 하나의 수소 원자와 결합하여 물 (H ₂ O) 을 형성한다는 결론을 내 렸습니다 .

대부분의 경우 최소 공식은 분자 공식과 일치합니다. 분자에서는 화합물을 구성하는 다른 원소의 실제 숫자가 나타납니다. 예를 들어 황산 (H ₂ SO ₄ )의 경우입니다.

그러나 다른 경우에는 최소 공식과 분자 공식이 일치하지 않습니다. 벤젠의 경우 : 최소 공식은 CH이고 분자식은 C ₆ H ₆ 입니다.

최소 공식을 얻는 방법?

첫 번째 단계

화합물에 존재하는 각 원소의 그램을 찾으십시오. 일반적으로 화합물 질량의 백분율로 표시되기 때문에 질량 백분율을 원소의 질량으로 변환하려면 간단한 계산을해야합니다.

두번째 단계

화합물을 구성하는 다른 원소의 상대적인 원자 수를 얻습니다. 이를 위해 그램으로 표시되는 각 원소의 질량을 원자 질량으로 나눕니다.

일부 저자는 화합물의 일부인 원소의 원자 몰수로 상대 원자 수를 부르는 것을 선호합니다.

세 번째 단계

화합물에 존재하는 각 원자의 최소 비율 (정수로 표시)을 얻습니다.

이 값을 찾으려면 화합물에 존재하는 각 원자의 상대 수를 원자가 화합물에서 갖는 최소 상대 수치로 나눕니다.

원자의 최소 비율 값이 소수가없는 정수가 아닌 경우 최소 비율의 모든 값에 숫자를 곱해야합니다. 이러한 방식으로 최소 비율의 모든 값이 정수임을 얻을 수 있습니다.

화학 화합물의 원자의 최소 비율의 값이 2.5 인 경우, 예를 들어, 모든 원자에 존재하는 각각의 최소 비율의 값을 곱해야 따라서 (2)에 의해, 최소 비율의 모든 값은 것 정수.

네 번째 단계

화합물의 최소 공식을 작성하십시오. 다른 원소의 원자에 대한 최소 비율의 값은 최소 공식을 작성하기 위해 원소의 화학 기호의 첨자로 배치됩니다.

최소 공식 예

물과 이산화탄소

대부분의 화합물에는 최소 및 분자 공식이 모두 있습니다. 따라서 물 (H ₂ O)에 대한 공식은 최소 공식입니다. 그러나 그것은 또한 분자식입니다. 이산화탄소 (CO ₂ ) 의 공식도 마찬가지 입니다.

염기성 및 산성 산화물

염기성 및 산 산화물은 최소 및 분자식 인 몇 가지 예외를 제외하고는 화학식을 갖는 화합물입니다. 일부 카르 복실 산을 제외하고는 수산화물과 산에서도 같은 상황이 발생합니다.

아세트산

구성에 짝수의 탄소 원자를 가진 카르 복실 산은 별도로 최소 공식과 분자 공식을 가지고 있습니다. 예를 들어, 아세트산은 분자식 (C ₂ H ₄ O ₂ )을 갖고; 그러나 그것은 또한 최소한의 공식 (CH ₂ O)을 가지고 있습니다.

부티르산

부티르산은 또한 분자식 (C ₄ H ₈ O ₂ )과 최 소식 (C ₂ H ₄ O)을 가지고 있습니다.

에틸렌 글리콜

다른 유기 화합물에는 두 가지 유형의 화학식이 있습니다. 분자식 (C ₂ H ₆ O ₂ )과 최 소식 (CH ₃ O) 을 갖는 에틸렌 글리콜의 경우입니다 .

벤젠

벤젠, 방향족 화합물, 분자식 (C 갖는 ₆ H ₆ ) 및 최소 화학식 (CH)를.

포도당

포도당 분자식 (C 갖는 ₆ H ₁₂ O ₆ ) 및 최소 화학식 (CH ₂ O).

해결 된 운동

- 연습 1

에틸렌 글리콜은 부동액으로 사용되는 화합물이며 분자량은 62.1g / mol이고 다음과 같이 질량 비율로 구성됩니다.

C : 38 %,

H : 9.7 %

O : 51.16 %.

첫 번째 단계

질량의 원소의 질량 백분율을 그램 단위로 표현하십시오. 이를 위해 에틸렌 글리콜의 분자량을 기준으로합니다. 이것이 1 몰당 62.1g이면 38 %가 탄소로 구성됩니다. 기타 요소도 마찬가지입니다.

탄소 질량 = 62.1g (38/100)

= 23.6g

수소의 질량 = 62.1g (9.7 / 100)

= 6.024g

산소 질량 = 62.1g (51.16 / 100)

= 31.77g

두번째 단계

존재하는 각 원자 (NRA)의 상대 수 또는 각 원자의 몰 수를 계산합니다. 이를 위해 각 화학 원소의 질량을 원자 질량으로 나눕니다.

NRA (C) = 23.6g / 12g

= 1.97

2로 반올림 할 수 있습니다.

NRA (H) = 6.024g / 1g

= 6.024

6으로 반올림 할 수 있습니다.

NRA (O) = 31.77g / 16g

= 1,985

2로 반올림 할 수 있습니다.

세 번째 단계

화합물 (PMNE) 원소의 최소 정수 비율을 계산합니다. 이렇게하려면 원자 상대 숫자 (NRA)의 각 값을 가장 작은 값으로 나눕니다. 이 경우 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

네 번째 단계

에틸렌 글리콜의 최소 공식을 작성하십시오.

CH ₃ O

알 수 있듯이 3 단계에서 얻은 값은 화합물 요소의 첨자입니다.

-연습 2

아세트산의 분자량은 60g / mol이고 질량 백분율 조성은 다음과 같습니다.

C : 40 %

H : 6.67 %

또는 : 53.33 %

화합물의 최소 공식을 구하십시오.

첫 번째 단계

원소의 질량 백분율을 그램 단위의 질량으로 변환합니다.

탄소 질량 = 60g (40/100)

= 24g

수소의 질량 = 60g (6.67 / 100)

= 4g

산소 질량 = 60g (53.33 / 100)

= 32g

두번째 단계

화합물의 상대 원자 수 (NRA)를 계산합니다. 이를 위해 원소의 질량은 원자 질량으로 나뉩니다.

NRA (C) = 24g / 12g

= 2

NRA (H) = 4g / 1g

= 4

NRA (O) = 32g / 16g

= 2

세 번째 단계

화합물 (PMNE) 원소의 최소 정수 비율을 구합니다. 이를 위해 요소의 NRA 값은 요소의 가장 낮은 NRA 값으로 나뉩니다.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

네 번째 단계

아세트산의 최소 공식을 작성하십시오.

CH ₂ O

화합물의 첨자는 PMNE에서 얻은 값입니다.

참고 문헌

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 년 8 월 27 일). 경험적 공식 : 정의 및 예. 출처 : thoughtco.com
3. Wikipedia. (2020). 실험식. 출처 : en.wikipedia.org
4. 화학 LibreTexts. (2019 년 7 월 3 일). 화합물에 대한 경험적 공식 계산. 출처 : chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (2020). 경험적 공식 : 정의, 단계 및 예. 연구. 출처 : study.com