Kidolgozott mintafeladat: Tömegszázalékos képlet meghatározása a tömegszázalékos összetétel alapján

Tegyük fel, hogy van egy edény, amelyben valamilyen ismeretlen molekula van. Ez itt az ismeretlen molekula, és meg tudjuk határozni a tömegszázalékos összetételét. Láthatjuk, hogy 73 tömegszázaléka higany, és 27 tömegszázaléka klór, szóval a maradék tömeg klór. Állítsd meg a videót, és nézd meg, ki tudod-e találni, mi lehet a tapasztalati képlete ennek az ismeretlen molekulának. Kis segítség: egy periódusos rendszer jól jöhet. Rendben, oldjuk meg most ezt együtt! Hogy egy kicsivel kézzelfoghatóbb legyen, ennek az egésznek adok egy tömeget. Tegyük fel, hogy ez az egész 100 gramm. Lehetne 1000 gramm, vagy 5 gramm, de 100 grammal könnyebb számolni. A célunk az, hogy meghatározzuk a higany és a klór mólarányát, ami megadja a tapasztalati képletet. Ha 100 grammal számolunk, akkor a higany... van 73 gramm higany, és ki tudjuk számolni, hogy ez hány mól. Ehhez a higany átlagos atomtömege kell. Ezért hasznos a periódusos rendszer. Látjuk, hogy egy mól higany átlagos tömege 200,59 gramm. Ezért megszorozzuk ezt 1/200,59 mól/grammal. Mikor összeszorozzuk, a grammok kiesnek, és csak valahány mól marad. Veszem a 73-at, elosztom 200,59-dal, 0,36 lesz az eredmény. Csak ennyit mondok, hogy 0,36, mert ez csak amolyan becslés, mivel mindössze 2 értékes jegyre adták meg kiinduláskor a higany tömegét. Tehát nagyjából 0,36 mol. Ide is írom, hogy körülbelül. Ugyanezt megtehetem a klórral is. Ha 27 tömegszázalékot tesz ki a klór, 27%-a a 100-nak, amiből kiindultunk, 27 gramm. De hány gramm egy mól? Ha veszünk egy mól klórt, annak a Földön az átlagos tömege 35,45 gramm. Így közelítőleg megkapjuk, hogy ez hány mól, mivel a grammok kiesnek. Egyértelmű, hogy ez egy mólnak a törtrésze lesz, mivel 27 gramm kevesebb, mint 35,45. Elosztjuk a 27-et 35,45-dal, és körülbelül 0,76-ot kapunk. Ne felejtsd el, hogy mólról van szó. Ez a klór anyagmennyisége, ez pedig a higanyé; ez egy szám. Veheted úgy, hogy ez a higany atomjainak számát mutatja meg, illetve a klór atomjainak számát. A mól nem más, mint az Avogardo-szám által meghatározott mennyiség, tehát ez 0,76-szor Avogadro-számnyi klóratom. Mi a két szám aránya? Úgy néz ki, hogy minden higanyatomra jut körülbelül két klóratom. Kétszer 0,36 az 0,72, közelítőleg kijön, nem pontos, de az ilyen kísérletekben nem is kapunk pontos eredményt. A legjobb, ha feltételezzük a legegyszerűbb, ehhez közeli arányt. Ha feltesszük, hogy a klór- és higanyatomok számának aránya 2:1, a valószínűsíthető tapasztalati képletben is minden higanyatomra két klór fog jutni. Így ez lehet a tapasztalati képlet. A molekula neve higany(II)-klorid. Nem megyek bele, miért hívják higany(II)-kloridnak, de feltehetően ez volt az edényben.