CÔNG THỨC TỐI THIỂU: CÁCH LẤY CÔNG THỨC TỐI THIỂU, VÍ DỤ VÀ BÀI TẬP - HÓA HỌC - 2026

Công thức tối thiểu hoặc thực nghiệm là biểu thức của tỷ lệ có mặt các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau tạo nên một hợp chất hóa học. Do đó, công thức tối thiểu là biểu diễn đơn giản nhất của một hợp chất hóa học. Đây là lý do tại sao nó là 'tối thiểu'.

Công thức tối thiểu không biểu thị số nguyên tử của các nguyên tố khác nhau tạo nên hợp chất hóa học; nhưng tỷ lệ mà các nguyên tử này kết hợp để tạo ra hợp chất hóa học.

Công thức tối giản này chỉ cho thấy rằng hợp chất có số nguyên tử cacbon và oxy bằng nhau, đồng thời nhiều gấp đôi số nguyên tử hydro. Nguồn: Gabriel Bolívar.

Công thức tối thiểu còn được gọi là công thức thực nghiệm, vì nó có được từ thực nghiệm; nghĩa là nó có liên quan đến kinh nghiệm. Thực nghiệm quan sát cho phép kết luận rằng hai nguyên tử hydro kết hợp với một nguyên tử hydro để tạo thành nước (H ₂ O).

Trong nhiều trường hợp, công thức tối thiểu phù hợp với công thức phân tử. Trong phân tử, số thực của các nguyên tố khác nhau tạo nên một hợp chất hóa học; đó là trường hợp, ví dụ, của axit sulfuric (H ₂ SO ₄ ).

Nhưng trong các trường hợp khác, không có sự trùng hợp về công thức tối thiểu và công thức phân tử; Đó là trường hợp của benzen: công thức tối thiểu là CH, trong khi công thức phân tử của nó là C ₆ H ₆ .

Làm thế nào để có được công thức tối thiểu?

Bước đầu tiên

Tìm gam của mỗi nguyên tố có trong hợp chất. Vì chúng thường được biểu thị bằng phần trăm khối lượng của hợp chất, nên một phép tính đơn giản phải được thực hiện để chuyển đổi phần trăm khối lượng theo khối lượng của các nguyên tố.

Bước thứ hai

Số nguyên tử tương đối của các nguyên tố khác nhau tạo nên hợp chất hóa học thu được. Để làm điều này, khối lượng của mỗi nguyên tố, tính bằng gam, được chia cho khối lượng nguyên tử của nó.

Một số tác giả thích gọi số tương đối của nguyên tử, là số mol nguyên tử của các nguyên tố là một phần của hợp chất hóa học.

Bước thứ ba

Tính tỷ lệ tối thiểu của mỗi nguyên tử có trong hợp chất hóa học, tính bằng số nguyên.

Để tìm các giá trị này, hãy chia số tương đối của mỗi nguyên tử có trong hợp chất cho giá trị số tương đối nhỏ nhất mà nguyên tử có trong hợp chất hóa học.

Trong trường hợp giá trị của tỷ trọng tối thiểu của một nguyên tử không phải là một số nguyên không có số thập phân thì tất cả các giá trị của tỷ trọng tối thiểu phải được nhân với một số; theo cách đó, nó cho phép đạt được rằng tất cả các giá trị của tỷ lệ tối thiểu là số nguyên.

Ví dụ, nếu giá trị của tỷ trọng tối thiểu của một nguyên tử của hợp chất hóa học là 2,5 thì tất cả các giá trị của tỷ trọng tối thiểu của mỗi nguyên tử có mặt phải được nhân với 2. Như vậy, tất cả các giá trị của tỷ trọng tối thiểu sẽ chỉ số nguyên.

Bước thứ tư

Viết công thức tối thiểu của hợp chất. Giá trị của tỷ lệ tối thiểu cho các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau sẽ được đặt dưới dạng ký hiệu hóa học của các nguyên tố để viết công thức tối thiểu.

Các ví dụ về công thức tối thiểu

Nước và carbon dioxide

Hầu hết các hợp chất hóa học đều có công thức cấu tạo vừa là công thức phân tử tối giản. Do đó, công thức của nước (H ₂ O) là công thức tối giản; nhưng nó cũng là một công thức phân tử. Tương tự đối với công thức của cacbon đioxit (CO ₂ ).

Bazơ và oxit axit

Oxit bazơ và axit là những hợp chất hóa học có công thức hóa học, trừ một vài trường hợp là công thức phân tử và công thức tối giản. Trường hợp tương tự cũng xảy ra với các hydroxit và axit, ngoại trừ một số axit cacboxylic.

A-xít a-xê-tíc

Axit cacboxylic có số nguyên tử cacbon chẵn trong thành phần của chúng có công thức tối thiểu và công thức phân tử riêng biệt. Ví dụ, axit axetic có công thức phân tử (C ₂ H ₄ O ₂ ); nhưng nó cũng có công thức tối giản (CH ₂ O).

Axit butyric

Axit butyric cũng có công thức phân tử (C ₄ H ₈ O ₂ ) và công thức tối giản (C ₂ H ₄ O).

Ethylene glycol

Các hợp chất hữu cơ khác có cả hai loại công thức hóa học; đó là trường hợp của etylen glicol, có công thức phân tử (C ₂ H ₆ O ₂ ) và công thức tối giản (CH ₃ O).

Benzen

Benzen, một hợp chất thơm, có công thức phân tử (C ₆ H ₆ ) và công thức tối giản (CH).

Đường glucoza

Glucozơ có công thức phân tử (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) và công thức tối giản (CH ₂ O).

Bài tập đã giải

- Bài tập 1

Ethylene glycol là một hợp chất được sử dụng làm chất chống đông, nó có trọng lượng phân tử là 62,1 g / mol và thành phần phần trăm theo khối lượng như sau:

C: 38%,

H: 9,7%

O: 51,16%.

Bước đầu tiên

Biểu thị phần trăm khối lượng của các nguyên tố về khối lượng của chúng theo đơn vị gam. Đối với điều này, trọng lượng phân tử của ethylene glycol được lấy làm tham chiếu. Nếu đây là 62,1 gam mỗi mol, thì 38% trong số đó bao gồm cacbon. Và như vậy với các yếu tố khác:

Khối lượng cacbon = 62,1 g (38/100)

= 23,6 g

Khối lượng của hydro = 62,1 g (9,7 / 100)

= 6,024 g

Khối lượng oxy = 62,1 g (51,16 / 100)

= 31,77 g

Bước thứ hai

Tính số tương đối của mỗi nguyên tử có mặt (NRA) hoặc số mol của mỗi nguyên tử. Để làm điều này, khối lượng của mỗi nguyên tố hóa học được chia cho khối lượng nguyên tử của nó.

NRA (C) = 23,6 g / 12 g

= 1,97

Nó có thể được làm tròn thành 2.

NRA (H) = 6,024 g / 1 g

= 6.024

Nó có thể được làm tròn thành 6.

NRA (O) = 31,77 g / 16 g

= 1.985

Nó có thể được làm tròn thành 2.

Bước thứ ba

Tính tỉ lệ số nguyên nhỏ nhất của các nguyên tố trong hợp chất (PMNE). Để làm điều này, hãy chia mỗi giá trị của số tương đối nguyên tử (NRA) cho giá trị nhỏ nhất của giá trị này. Trong trường hợp này, 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

Bước thứ tư

Viết công thức tối thiểu của etylen glicol:

CH ₃ O

Có thể thấy, các giá trị thu được ở bước 3 là chỉ số con của các nguyên tố của hợp chất.

- Bài tập 2

Axit axetic có khối lượng phân tử là 60 g / mol và thành phần phần trăm khối lượng như sau:

C: 40%

H: 6,67%

Hoặc: 53,33%

Lấy công thức tối thiểu của hợp chất.

Bước đầu tiên

Biến đổi phần trăm khối lượng của các nguyên tố thành khối lượng của chúng biểu thị bằng gam:

Khối lượng cacbon = 60 g (40/100)

= 24 g

Khối lượng của hydro = 60 g (6,67 / 100)

= 4 g

Khối lượng oxy = 60 g (53,33 / 100)

= 32 g

Bước thứ hai

Tính số nguyên tử tương đối (NRA) của hợp chất. Để làm điều này, khối lượng của các nguyên tố được chia cho khối lượng nguyên tử của chúng:

NRA (C) = 24 g / 12 g

= 2

NRA (H) = 4 g / 1 g

= 4

NRA (O) = 32 g / 16 g

= 2

Bước thứ ba

Lấy tỉ lệ số nguyên tối thiểu của các nguyên tố trong hợp chất (PMNE). Để làm điều này, giá trị NRA của các phần tử được chia cho giá trị NRA thấp nhất mà một phần tử có:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

Bước thứ tư

Viết công thức tối thiểu của axit axetic:

CH ₂ O

Các chỉ số con của hợp chất là các giá trị thu được từ PMNE.

Người giới thiệu

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 27 tháng 8 năm 2019). Công thức thực nghiệm: Định nghĩa và Ví dụ. Phục hồi từ: thinkco.com
3. Wikipedia. (Năm 2020). Công thức thực nghiệm. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
4. Hóa học LibreTexts. (Ngày 03 tháng 7 năm 2019). Tính toán công thức thực nghiệm cho hợp chất. Được khôi phục từ: chem.libretexts.org
5. Nicola McDougal. (Năm 2020). Công thức thực nghiệm: Định nghĩa, các bước và ví dụ. Học. Phục hồi từ: study.com