الصيغة الدنيا: كيفية الحصول على الصيغة الدنيا والأمثلة والتمارين - كيمياء - 2025

و الحد الأدنى أو صيغة التجريبية هو تعبير عن نسبة التي ذرات العناصر المختلفة التي تشكل مركب كيميائي موجودة. وبالتالي فإن الصيغة الدنيا هي أبسط تمثيل لمركب كيميائي. هذا هو السبب في أنه "ضئيل".

لا تعبر الصيغة الدنيا عن عدد ذرات العناصر المختلفة التي يتكون منها مركب كيميائي ؛ لكن النسبة التي تتحد فيها هذه الذرات لتكوين المركب الكيميائي.

تكشف هذه الصيغة البسيطة أن المركب يحتوي على عدد متساوٍ من ذرات الكربون والأكسجين ، ومضاعف عدد ذرات الهيدروجين. المصدر: غابرييل بوليفار.

وتسمى الصيغة الدنيا أيضًا الصيغة التجريبية ، حيث يتم الحصول عليها من التجربة ؛ أي أنه مرتبط بالتجربة. سمحت الملاحظة التجريبية باستنتاج أن ذرتين من الهيدروجين تتحدان مع ذرة هيدروجين واحدة لتكوين الماء (H ₂ O).

في كثير من الحالات ، تتطابق الصيغة الدنيا مع الصيغة الجزيئية. في الجزيئي ، تظهر الأعداد الحقيقية للعناصر المختلفة التي يتكون منها المركب الكيميائي ؛ هذا هو الحال ، على سبيل المثال ، حامض الكبريتيك (H ₂ SO ₄).

لكن في حالات أخرى ، لا توجد مصادفة بين الصيغة الدنيا والصيغة الجزيئية ؛ هذه هي حالة البنزين: الصيغة الدنيا هي C H ، بينما صيغتها الجزيئية هي C ₆ H ₆.

كيف تحصل على الحد الأدنى من الصيغة؟

الخطوة الأولى

أوجد جرامات كل عنصر موجود في المركب. نظرًا لأنه يتم التعبير عنها عادةً كنسبة مئوية من كتلة المركب ، يجب إجراء عملية حسابية بسيطة لتحويل النسب المئوية الكتلية حسب كتلة العناصر.

الخطوة الثانية

يتم الحصول على العدد النسبي لذرات العناصر المختلفة التي يتكون منها المركب الكيميائي. للقيام بذلك ، يتم قسمة كتلة كل عنصر ، معبرًا عنها بالجرام ، على كتلته الذرية.

يفضل بعض المؤلفين تسمية العدد النسبي للذرات ، على أنه عدد مولات ذرات العناصر التي تشكل جزءًا من المركب الكيميائي.

خطوة ثالثة

الحصول على الحد الأدنى من النسبة ، معبراً عنها بأعداد صحيحة ، لكل ذرة من الذرات الموجودة في المركب الكيميائي.

للعثور على هذه القيم ، اقسم الأعداد النسبية لكل ذرة موجودة في المركب على الحد الأدنى للقيمة العددية النسبية التي تمتلكها الذرة في المركب الكيميائي.

في حالة أن قيمة الحد الأدنى لنسبة الذرة ليست عددًا صحيحًا بدون كسور عشرية ، يجب ضرب جميع قيم الحد الأدنى للنسبة برقم ؛ بهذه الطريقة ، فإنه يسمح بتحقيق أن جميع قيم الحد الأدنى للنسبة هي أعداد صحيحة.

على سبيل المثال ، إذا كانت قيمة الحد الأدنى لنسبة ذرة من المركب الكيميائي هي 2.5 ، فيجب ضرب جميع قيم الحد الأدنى لنسبة كل ذرة موجودة في 2. وبالتالي ، فإن جميع قيم النسبة الدنيا ستكون فقط أعداد صحيحة.

الخطوة الرابعة

اكتب الصيغة الصغرى للمركب. سيتم وضع قيم الحد الأدنى لنسبة ذرات العناصر المختلفة كرموز فرعية للرموز الكيميائية للعناصر لكتابة الصيغة الدنيا.

أمثلة الصيغ الدنيا

الماء وثاني أكسيد الكربون

تحتوي معظم المركبات الكيميائية على صيغ بسيطة وصيغ جزيئية. وهكذا ، فإن صيغة الماء (H ₂ O) هي صيغة الحد الأدنى ؛ لكنها أيضًا صيغة جزيئية. الشيء نفسه ينطبق على صيغة ثاني أكسيد الكربون (CO ₂).

الأكاسيد الأساسية والحمضية

الأكاسيد الأساسية والحمضية هي مركبات كيميائية لها صيغ كيميائية ، مع بعض الاستثناءات القليلة التي هي عبارة عن صيغ قليلة وجزيئية. يحدث نفس الموقف مع الهيدروكسيدات والأحماض ، باستثناء بعض الأحماض الكربوكسيلية.

حمض الاسيتيك

تحتوي الأحماض الكربوكسيلية التي تحتوي على عدد زوجي من ذرات الكربون في تكوينها ، بشكل منفصل ، على صيغة دنيا وصيغة جزيئية. حمض الخليك ، على سبيل المثال ، له صيغة جزيئية (C ₂ H ₄ O ₂) ؛ ولكن لها أيضًا صيغة دنيا (CH ₂ O).

حمض البيوتيريك

يحتوي حمض الزبد أيضًا على صيغة جزيئية (C ₄ H ₈ O ₂) وصيغة صغيرة (C ₂ H ₄ O).

أثلين كلايكول

تحتوي المركبات العضوية الأخرى على كلا النوعين من الصيغ الكيميائية ؛ هذه هي حالة جلايكول الإيثيلين ، الذي له صيغة جزيئية (C ₂ H ₆ O ₂) وصيغة دنيا (CH ₃ O).

البنزين

البنزين ، مركب عطري ، له صيغة جزيئية (C ₆ H ₆) وصيغة قليلة (CH).

الجلوكوز

يحتوي الجلوكوز على صيغة جزيئية (C ₆ H ₁₂ O ₆) وصيغة قليلة (CH ₂ O).

تمارين محلولة

- التمرين 1

الإيثيلين جلايكول مركب يستخدم كمضاد للتجمد ، له وزن جزيئي 62.1 جم / مول وتركيب نسبة مئوية بالكتلة كما يلي:

ج: 38٪ ،

ح: 9.7٪

س: 51.16٪.

الخطوة الأولى

عبر عن النسب المئوية الكتلية للعناصر في كتلتها بالجرام. لهذا ، يتم أخذ الوزن الجزيئي للإيثيلين جلايكول كمرجع. إذا كان هذا 62.1 جرامًا لكل مول ، فإن 38٪ منه يتكون من الكربون. وهكذا مع العناصر الأخرى:

كتلة الكربون = 62.1 جم (38/100)

= 23.6 جرام

كتلة الهيدروجين = 62.1 جم (9.7 / 100)

= 6.024 جرام

كتلة الأكسجين = 62.1 جم (51.16 / 100)

= 31.77 جرام

الخطوة الثانية

احسب العدد النسبي لكل ذرة موجودة (NRA) أو عدد مولات كل ذرة. للقيام بذلك ، يتم تقسيم كتلة كل عنصر كيميائي على كتلته الذرية.

NRA (C) = 23.6 جم / 12 جم

= 1.97

يمكن تقريبه إلى 2.

NRA (H) = 6.024 جم / 1 جم

= 6.024

يمكن تقريبه إلى 6.

NRA (O) = 31.77 جم / 16 جم

= 1،985

يمكن تقريبه إلى 2.

خطوة ثالثة

احسب أدنى نسبة عدد صحيح لعناصر المركب (PMNE). للقيام بذلك ، قسّم كل قيمة من قيم الأعداد النسبية الذرية (NRA) على أصغر قيمة لها. في هذه الحالة ، 2.

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 6/2

= 3

PMNE (O) = 2/2

= 1

الخطوة الرابعة

اكتب الصيغة الدنيا لإيثيلين جلايكول:

CH ₃ O

كما يمكن رؤيته ، فإن القيم التي تم الحصول عليها في الخطوة 3 هي القيم السفلية لعناصر المركب.

- تمرين 2

حمض الأسيتيك له وزن جزيئي 60 جم ​​/ مول والتركيبة المئوية الكتلية التالية:

ج: 40٪

ح: 6.67٪

أو: 53.33٪

احصل على الصيغة الدنيا للمركب.

الخطوة الأولى

قم بتحويل النسب المئوية الكتلية للعناصر إلى كتلها معبرًا عنها بالجرام:

كتلة الكربون = 60 جم ​​(40/100)

= 24 جرام

كتلة الهيدروجين = 60 جم ​​(6.67 / 100)

= 4 جرام

كتلة الأكسجين = 60 جم ​​(53.33 / 100)

= 32 جرام

الخطوة الثانية

احسب الأعداد النسبية للذرات (NRA) للمركب. للقيام بذلك ، يتم تقسيم كتل العناصر على كتلتها الذرية:

NRA (C) = 24 جم / 12 جم

= 2

NRA (H) = 4 جم / 1 جم

= 4

NRA (O) = 32 جم / 16 جم

= 2

خطوة ثالثة

الحصول على الحد الأدنى لنسبة العدد الصحيح لعناصر المركب (PMNE). للقيام بذلك ، يتم تقسيم قيم NRA للعناصر على أقل قيمة NRA التي يمتلكها العنصر:

PMNE (C) = 2/2

= 1

PMNE (H) = 4/2

= 2

PMNE (O) = 2/2

= 1

الخطوة الرابعة

اكتب الصيغة الدنيا لحمض الخليك:

CH ₂ O

رموز المركب هي القيم التي تم الحصول عليها من PMNE.

المراجع

1. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
2. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (27 أغسطس 2019). الصيغة التجريبية: التعريف والأمثلة. تم الاسترجاع من: thinkco.com
3. ويكيبيديا. (2020). الصيغة التجريبية. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
4. الكيمياء LibreTexts. (03 يوليو 2019). حساب الصيغ التجريبية للمركبات. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
5. نيكولا مكدوجال. (2020). الصيغة التجريبية: التعريف والخطوات والأمثلة. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com