Zawartość
Związek jest substancją złożoną z dwóch lub więcej elementów. W przeciwieństwie do mieszaniny atomy pierwiastków są związane w cząsteczkach związków. Związki mogą być tak proste jak sól kuchenna, gdzie cząsteczka składa się z jednego atomu sodu i jednego chloru. Związki organiczne - te zbudowane wokół atomów węgla - są często długimi, złożonymi łańcuchami poszczególnych atomów.
Elementy identyfikujące
Pierwszym krokiem do znalezienia wzoru dla danego związku jest ustalenie, jakie zawiera on elementy. Na początek chemik patrzy na związek i identyfikuje jego właściwości, takie jak waga, solidność, kolor i zapach. Następnie zaczyna ją testować, na przykład spalając próbki, topiąc je lub rozpuszczając w różnych płynach. Może to chwilę potrwać, ale ostatecznie wyniki powinny umożliwić jej zidentyfikowanie podstawowych elementów.
Zbieranie danych
Uczenie się, że związek zawiera, powiedzmy, wodór, węgiel, tlen i żelazo, nie mówi ci wzoru. Próba obliczenia formuły cząsteczka po cząsteczce nie jest praktyczna, więc zamiast tego pobierasz dużą próbkę, powiedzmy 100 gramów. Podczas analizy związku pod kątem elementów składowych wyniki powinny uwzględniać wagę różnych pierwiastków w 100 gramach związku. Korzystasz ze wzoru matematycznego, aby przeliczyć liczbę gramów na mole dla każdego pierwiastka, co pozwala porównać jabłka z jabłkami, gdy próbujesz ustalić, ile atomów każdego pierwiastka jest obecnych.
Chrupiące liczby
Związki mają dwie różne formuły. Pierwszy to wzór empiryczny, który pokazuje liczbę różnych atomów w związku. Po przeliczeniu gramów każdego elementu na mole oblicza się stosunek moli, co daje stosunek pierwiastków w związku. Więcej łamania liczb daje wzór cząsteczkowy. Jeśli wzór empiryczny składa się z sześciu atomów węgla do 11 wodoru na jeden tlen, wzór cząsteczkowy może być 12 atomami węgla, 22 atomami wodoru, dwoma atomami tlenu lub inną wielokrotnością.
Struktura molekularna
Nawet po otrzymaniu formuły nadal nie znasz związku. W tym celu musisz obliczyć trójwymiarową strukturę. Cząsteczki mogą tworzyć się jako czworościany, trygony lub linie proste. Niektóre związki mogą mieć tylko jedną możliwą strukturę, biorąc pod uwagę zawarte w nich pierwiastki. Inni wymagają testów, aby to ustalić, na przykład zastępując niektóre atomy atomami innego pierwiastka i obserwując, jak zmieniają się reakcje. Dwa związki o tym samym wzorze i różnych strukturach mogą mieć różne właściwości.