فيديو السؤال: تحديد الصيغة الجزيئية باستخدام الكتل المولية والصيغة الأولية الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

مركب عضوي كتلته المولية 60 جرامًا لكل مول، وصيغته الأولية ‪CH2O‬‏. إذا كانت الكتلة المولية للصيغة ‪CH2O‬‏ هي 30 جرامًا لكل مول، فما الصيغة الجزيئية للمركب العضوي؟

الصيغة الجزيئية صيغة كيميائية تعبر عن العدد المحدد من ذرات كل عنصر في الجزيء. على سبيل المثال، الصيغة الجزيئية للمركب العضوي 1-بيوتين هي ‪C4H8‬‏، ما يعني أن جزيء 1-بيوتين يحتوي على أربع ذرات كربون وثماني ذرات هيدروجين. أما الصيغة الأولية، فهي صيغة كيميائية تعبر عن أبسط نسبة بين الأعداد الصحيحة لذرات كل عنصر في جزيء أو مركب أيوني. نسبة ذرات الكربون إلى ذرات الهيدروجين في جزيء 1-بيوتين تساوي أربعة إلى ثمانية. وبما أن الصيغة الأولية تعبر عن أبسط نسبة بين الأعداد الصحيحة لذرات كل عنصر، يمكن قسمة كل رقم من الأرقام السفلية على العامل المشترك الأكبر لها لتبسيط النسبة وتحديد أن الصيغة الأولية للمركب العضوي 1-بيوتين هي ‪CH2‬‏.

إذن عند التحويل من الصيغة الجزيئية للمركب 1-بيوتين إلى الصيغة الأولية، نقسم كل رقم سفلي في الصيغة الجزيئية على أربعة. وإذا أردنا التحويل من الصيغة الأولية للمركب 1-بيوتين إلى الصيغة الجزيئية، فسنضرب كل رقم سفلي بالصيغة الأولية في أربعة. في هذا السؤال، نعلم أن لدينا مركبًا عضويًّا صيغته الأولية ‪CH2O‬‏. ونريد أن نحدد الصيغة الجزيئية. من المثال، نعلم أنه يمكن الحصول على الصيغة الجزيئية من الصيغة الأولية من خلال ضرب كل رقم من الأرقام السفلية بالصيغة الأولية في قيمة محددة. ولكن ما القيمة التي يجب استخدامها هنا؟

نلاحظ في السؤال أن لدينا بعض المعطيات الإضافية. نعلم أن الكتلة المولية للمركب العضوي تساوي 60 جرامًا لكل مول، والكتلة المولية لـ ‪CH2O‬‏، أي الصيغة الأولية، تساوي 30 جرامًا لكل مول. دعونا ننظر مرة أخرى إلى 1-بيوتين لنلاحظ العلاقة بين الكتلتين الموليتين للصيغة الجزيئية والصيغة الأولية. الكتلة المولية للصيغة الأولية للمركب 1-بيوتين أصغر أربع مرات من الكتلة المولية لصيغته الجزيئية. بعبارة أخرى، الكتلة المولية للصيغة الجزيئية أكبر أربع مرات من الكتلة المولية للصيغة الأولية. وإذا عرفنا العلاقة بين الكتلة المولية للصيغة الأولية والكتلة المولية للصيغة الجزيئية، فسنعرف أيضًا القيمة التي يجب ضربها في الأرقام السفلية للصيغة الأولية لنحصل على الصيغة الجزيئية.

إذا قسمنا 60 جرامًا لكل مول على 30 جرامًا لكل مول، فسنجد أن الكتلة المولية للمركب العضوي أكبر مرتين من الكتلة المولية لصيغته الأولية. إذن لإيجاد الصيغة الجزيئية، سنحتاج إلى ضرب كل رقم من الأرقام السفلية بالصيغة الأولية في اثنين، ومن ذلك الأرقام واحد غير المكتوبة. وهذا يعطينا الصيغة الجزيئية ‪C2H4O2‬‏.

إذن المركب العضوي الذي كتلته المولية 60 جرامًا لكل مول وصيغته الأولية ‪CH2O‬‏ يكون له الصيغة الجزيئية ‪C2H4O2‬‏.