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Calcolatore dell'analisi per combustione (formula empirica)
In breve: calcolatore dell'analisi per combustione: dalle masse di un campione e della CO₂ e dell'H₂O che forma, trova la massa di C, H e O, i rapporti molari, la formula empirica e la formula molecolare. È gratuito, funziona nel browser web e non richiede download.
Inserisci la massa del campione e le masse di CO₂ e H₂O prodotte. Aggiungi N₂ o la percentuale in massa di altri elementi se le hai, e scegli se il resto è ossigeno o azoto. Il calcolatore mostra la massa di ogni elemento, i rapporti molari, un moltiplicatore intelligente per rapporti come 1,33 o 1,5 e la formula molecolare se indichi la massa molare. Puoi anche inserire direttamente una composizione percentuale.
Altri elementi da analisi separate (% in massa del campione)
Altri elementi
Come funziona l'analisi per combustione
Il campione brucia in eccesso di ossigeno. Tutto il suo carbonio finisce in CO₂ e tutto il suo idrogeno in H₂O, che vengono intrappolati e pesati. L'ossigeno del composto non può essere misurato così perché è stato aggiunto O₂, quindi si ricava per differenza.
- Massa di C = massa di CO₂ × 12,011/44,009 (0,2729 g di C per g di CO₂).
- Massa di H = massa di H₂O × 2,016/18,015 (0,1119 g di H per g di H₂O).
- Aggiungi N (dall'N₂ raccolto o da un'analisi separata) e gli eventuali altri elementi.
- Massa di O = massa del campione − (C + H + altri elementi).
- Converti ogni massa in moli e dividi per il numero di moli più piccolo.
- Se un rapporto termina con circa ,5, ,33, ,25, ,2 o ,17, moltiplica tutti i rapporti per 2, 3, 4, 5 o 6. Poi arrotonda.
- Formula molecolare = (formula empirica) × n, dove n = massa molare ÷ massa della formula empirica.
| Il rapporto termina con circa | .5 | ,33 o ,67 | ,25 o ,75 | .2, .4, .6, .8 | ,17 o ,83 |
|---|---|---|---|---|---|
| Moltiplica per | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Masse atomiche usate: C 12,011, H 1,008, N 14,007, O 15,999, S 32,06, Cl 35,45, Br 79,904, P 30,974, F 18,998.
Esempi svolti
Glucosio
0,2000 g bruciano dando 0,2931 g di CO₂ e 0,1200 g di H₂O.
C = 0,0800 g, H = 0,0134 g, O = 0,2000 − 0,0934 = 0,1066 g. Moli: C 0,00666, H 0,0133, O 0,00666, rapporto 1 : 2 : 1.
CH₂O; con M = 180,16, C₆H₁₂O₆
Vitamina C (moltiplica per 3)
1,000 g danno 1,500 g di CO₂ e 0,409 g di H₂O.
C 0,4094 g, H 0,0458 g, O 0,5449 g. Moli 0,0341 : 0,0454 : 0,0341 = 1 : 1,33 : 1. Moltiplica per 3.
C₃H₄O₃; con M = 176,1, C₆H₈O₆
Urea, con azoto
0,3000 g danno 0,2198 g di CO₂, 0,1800 g di H₂O e 0,1399 g di N₂.
C 0,0600 g, H 0,0201 g, N 0,1399 g, O per differenza 0,0800 g. Rapporto 1 : 4 : 2 : 1.
CH₄N₂O
Idrocarburo (stile JEE)
0,4300 g di un idrocarburo danno 1,3175 g di CO₂ e 0,6292 g di H₂O. M = 86,18 g/mol.
C 0,3596 g, H 0,0704 g (totale 0,4300 g, quindi niente O). Rapporto C : H = 1 : 2,33. Moltiplica per 3.
C₃H₇, formula molecolare C₆H₁₄ (esano)
Dalla composizione percentuale
Un composto contiene il 54,5% di C e il 9,1% di H, il resto è O. M = 88 g/mol.
O = 36,4%. Moli in 100 g: C 4,54, H 9,03, O 2,28. Rapporto 2 : 4 : 1.
C₂H₄O; formula molecolare C₄H₈O₂
Verificare la presenza di ossigeno
Se C + H sommati danno la massa del campione, non c'è ossigeno. Se non bastano, la differenza è ossigeno (o un altro elemento che non hai misurato).
Scegli "Niente" per vedere quanta massa resta non attribuita.
Il bilancio di massa ti dice se è presente O
Errori comuni
- Dimenticare il 2 in H₂O. Ogni H₂O porta due atomi di H: mol H = 2 × mol H₂O.
- Arrotondare troppo presto. Mantieni almeno quattro cifre significative fino al rapporto finale. 1,33 arrotondato a 1 dà la formula sbagliata.
- Arrotondare 1,5 a 2. Un rapporto vicino a x,5 significa che devi moltiplicare tutto per 2, non arrotondare.
- Misurare O direttamente dai prodotti. L'O in CO₂ e H₂O proviene in parte dall'O₂ fornito. Ricava sempre O per differenza.
- Confondere formula empirica e molecolare. La formula empirica è il rapporto più semplice. Ti serve la massa molare per ottenere la formula molecolare.
- Percentuali che non sommano a 100. Un grande scarto di solito indica un elemento mancante (spesso O) o un errore di battitura.
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Apri l'editor MolDrawDomande frequenti
Come si trova la formula empirica dall'analisi per combustione?
Converti la massa di CO₂ in grammi di C (× 12,011/44,009) e la massa di H₂O in grammi di H (× 2,016/18,015). Trova O per differenza. Converti ciascuno in moli, dividi per il più piccolo e moltiplica per ottenere numeri interi se serve.
Perché l'ossigeno si trova per differenza?
Il campione brucia in ossigeno aggiunto, quindi gli atomi di O in CO₂ e H₂O provengono in parte dall'O₂ fornito. Sottraendo dalla massa del campione le masse di C, H e degli altri elementi si ottiene l'ossigeno contenuto nel composto.
Cosa faccio se un rapporto molare è 1,5 o 1,33?
Moltiplica tutti i rapporti per lo stesso piccolo numero intero: ×2 per ,5, ×3 per ,33 o ,67, ×4 per ,25 o ,75, ×5 per ,2, ×6 per ,17. Un rapporto 1 : 1,33 diventa 3 : 4.
Come ottengo la formula molecolare?
Dividi la massa molare per la massa della formula empirica per ottenere n, un numero intero. Moltiplica ogni pedice per n. CH₂O (30,03 g/mol) con M = 180,16 g/mol dà n = 6 e C₆H₁₂O₆.
Come si misura l'azoto?
Nel metodo Dumas l'azoto viene raccolto come N₂ gassoso e la sua massa (o il suo volume) dà la massa di N. Nel metodo Kjeldahl l'N viene convertito in NH₃ e titolato, ottenendo una percentuale. Inserisci l'uno o l'altro; il calcolatore poi ricava O per differenza.
Posso inserire invece la composizione percentuale?
Sì. Passa a composizione percentuale, inserisci le percentuali e lascia vuoto O per calcolarlo per differenza. Il calcolatore tratta le percentuali come grammi in un campione di 100 g.
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