۱۰ نمونه سؤال فرمول تجربی و مولکولی؛
جرم را به مول و مول را به نسبت صحیح تبدیل کن

داده‌های این کاربرگ

در سؤال‌هایی که جرم اتمی لازم است از H=1، C=12، N=14، O=16 و P=31 استفاده کن. داده‌ها برای تمرین تألیفی همین صفحه انتخاب شده‌اند.

سؤال ۱: تبدیل درصد به جرم

ترکیبی 40.0% کربن، 6.7% هیدروژن و 53.3% اکسیژن دارد. اگر مبنا را 100 g بگیریم، جرم هر عنصر چقدر است؟

پاسخ: درصدها مستقیماً به جرم تبدیل می‌شوند: 40.0 g C، 6.7 g H و 53.3 g O.

سؤال ۲: ساخت نسبت مولی

با دادهٔ سؤال قبل، مول تقریبی هر عنصر و ساده‌ترین نسبت را بیابید.

پاسخ: C: 40÷12≈3.33، H: 6.7÷1=6.7 و O: 53.3÷16≈3.33 mol. تقسیم بر 3.33 نسبت تقریبی 1:2:1 را می‌دهد.

سؤال ۳: فرمول تجربی

فرمول تجربی مادهٔ دو سؤال قبل چیست؟

پاسخ: نسبت C:H:O برابر 1:2:1 است، پس فرمول تجربی CH₂O است.

سؤال ۴: از فرمول تجربی به مولکولی

جرم مولی ترکیبی با فرمول تجربی CH₂O برابر 180 g mol⁻¹ است. فرمول مولکولی را بیابید.

پاسخ: جرم CH₂O برابر 30 است. ضریب n=180÷30=6؛ بنابراین فرمول مولکولی C₆H₁₂O₆ است.

سؤال ۵: ترکیب دوعنصری

ماده‌ای 92.3% کربن و 7.7% هیدروژن دارد. فرمول تجربی را حساب کنید.

پاسخ: در 100 g، مول C≈92.3÷12≈7.69 و مول H=7.7 است. نسبت تقریباً 1:1 و فرمول تجربی CH است.

سؤال ۶: تعیین فرمول مولکولی

اگر جرم مولی مادهٔ سؤال قبل 78 g mol⁻¹ باشد، فرمول مولکولی چیست؟

پاسخ: جرم فرمول تجربی CH برابر 13 است؛ 78÷13=6، پس فرمول مولکولی C₆H₆ است.

سؤال ۷: رفع اعشار نیم

پس از تقسیم مول‌ها بر کوچک‌ترین مقدار، نسبت عناصر A:B برابر 1:1.5 به دست آمده است. فرمول تجربی را بنویسید.

پاسخ: هر دو نسبت را در 2 ضرب می‌کنیم تا 2:3 شود؛ بنابراین فرمول A₂B₃ است. گردکردن 1.5 به 2 مجاز نیست.

سؤال ۸: رفع اعشار یک‌سوم

نسبت ساده‌شدهٔ X:Y برابر 1:1.33 است. چه ضریبی مناسب است و فرمول تقریبی چیست؟

پاسخ: 1.33 تقریب 4/3 است؛ ضرب هر دو عدد در 3 نسبت 3:4 و فرمول X₃Y₄ را می‌دهد.

سؤال ۹: فسفر و اکسیژن

ترکیبی 43.7% فسفر و 56.3% اکسیژن دارد. فرمول تجربی را بیابید.

پاسخ: مول P≈43.7÷31≈1.41 و مول O≈56.3÷16≈3.52 است. تقسیم بر 1.41 نسبت 1:2.5 می‌دهد؛ با ضرب در 2، نسبت 2:5 و فرمول P₂O₅ حاصل می‌شود.

سؤال ۱۰: کنترل ناممکن

جرم فرمول تجربی ماده‌ای 44 g mol⁻¹ و جرم مولی گزارش‌شدهٔ آن 100 g mol⁻¹ است. آیا می‌توان فرمول مولکولی معتبر ساخت؟

پاسخ: خیر؛ نسبت 100÷44 عدد صحیح نیست. فرمول مولکولی باید مضرب صحیح فرمول تجربی باشد، پس دست‌کم یکی از داده‌ها یا محاسبه‌ها نیاز به بازبینی دارد.

چطور خودتصحیح کنی؟

مجموع درصدها را کنترل کن، نسبت‌ها را پیش از گردکردن بنویس و فرمول نهایی را دوباره به درصد جرمی برگردان. برای فرمول مولکولی نیز ضریب جرم مولی باید عدد صحیح معقول باشد.