Inhoud
Een verbinding is een stof die uit twee of meer elementen bestaat. In tegenstelling tot een mengsel, zijn atomen van de elementen samengebonden in de samengestelde moleculen. Verbindingen kunnen zo eenvoudig zijn als keukenzout, waarbij een molecuul bestaat uit één natriumatoom en één chloor. Organische verbindingen - die opgebouwd rond koolstofatomen - zijn vaak lange, complexe ketens van individuele atomen.
Identificerende elementen
De eerste stap bij het vinden van de formule voor een bepaalde verbinding is uitzoeken welke elementen deze bevat. Om te beginnen kijkt een chemicus naar de verbinding en identificeert de eigenschappen, zoals gewicht, stevigheid, kleur en geur. Vervolgens begint ze het te testen, bijvoorbeeld door monsters te verbranden, te smelten of op te lossen in verschillende vloeistoffen. Dit kan even duren, maar uiteindelijk moeten de resultaten haar in staat stellen de basiselementen te identificeren.
Informatie verzamelen
Leren dat een verbinding bijvoorbeeld waterstof, koolstof, zuurstof en ijzer bevat, zegt niet wat de formule is. Proberen de formulemolecule per molecule te berekenen is niet praktisch, dus in plaats daarvan neem je een groot monster, zeg 100 gram. Wanneer u de verbinding analyseert voor componentelementen, moeten uw resultaten het gewicht van de verschillende elementen in de 100 gram samenstelling omvatten. U gebruikt een wiskundige formule om het aantal grammen in mollen voor elk element om te zetten, waarmee u appels met appels kunt vergelijken, wanneer u probeert te bepalen hoeveel atomen van elk element aanwezig zijn.
Krakende nummers
Verbindingen hebben twee verschillende formules. De eerste is de empirische formule die je het aantal verschillende atomen in de verbinding laat zien. Nadat u de grammen van elk element in mol hebt omgezet, berekent u de verhouding van de mol, waarmee u de verhouding van de elementen in de verbinding krijgt. Meer rekenwerk geeft u de moleculaire formule. Als de empirische formule zes koolstofatomen tot 11 waterstof tot één zuurstof is, kan de moleculaire formule 12 koolstof, 22 waterstof, twee zuurstof of een ander veelvoud zijn.
Moleculaire structuur
Zelfs nadat je de formule hebt gekregen, ken je de verbinding nog steeds niet echt. Daarvoor moet je de driedimensionale structuur bepalen. Moleculen kunnen zich vormen als tetraëders, trigons of rechte lijnen. Sommige verbindingen kunnen slechts één mogelijke structuur hebben, gezien de elementen die ze bevatten. Anderen vereisen tests om het uit te zoeken, bijvoorbeeld door sommige van de atomen te vervangen door atomen van een ander element en te kijken hoe reacties veranderen. Twee verbindingen met dezelfde formule en verschillende structuren kunnen verschillende eigenschappen hebben.