Công Cụ Tính Công Thức Đơn Giản Nhất
Nhập phần trăm hoặc khối lượng của từng nguyên tố, hoặc CO₂ và H₂O từ một phản ứng đốt cháy, để nhận công thức đơn giản nhất với các số nguyên, cùng số mol, tỷ lệ và hệ số nhân được hiển thị. Thêm khối lượng mol của hợp chất để chuyển thành công thức phân tử. Miễn phí, không cần đăng ký.
Nguyên tố
Thêm vào để chuyển công thức đơn giản nhất thành công thức phân tử.
Kết quả
C3H4O3
Công thức đơn giản nhất
88,062 g/mol
Khối lượng công thức đơn giản nhất
Từ khối lượng đến tỷ lệ số nguyên
| Nguyên tố | Phần trăm (%) | Khối lượng nguyên tử (g/mol) | Số mol | ÷ nhỏ nhất | × 3 | Chỉ số dưới |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C | 40,92 | 12,011 | 3,407 | 1,000 | 3,000 | 3 |
| H | 4,58 | 1,008 | 4,544 | 1,334 | 4,001 | 4 |
| O | 54,5 | 15,999 | 3,406 | 1,000 | 3,000 | 3 |
Cách tính
C: 40,92 ÷ 12,011 g/mol = 3,407 mol
H: 4,58 ÷ 1,008 g/mol = 4,544 mol
O: 54,5 ÷ 15,999 g/mol = 3,406 mol
Chia cho lượng nhỏ nhất (O): 1,000 : 1,334 : 1,000
Các số này chưa đều là số nguyên, nên nhân với 3: 3 : 4 : 3
Cách Sử Dụng Công Cụ Tính Công Thức Đơn Giản Nhất
- 1. Chọn dữ liệu ban đầu. Dùng phần trăm hoặc khối lượng khi bạn có tỷ lệ hay khối lượng của từng nguyên tố. Dùng phân tích đốt cháy khi đã đốt một mẫu và biết số gam CO₂ và H₂O mà nó tạo ra.
- 2. Nhập các nguyên tố. Gõ ký hiệu của từng nguyên tố và phần trăm hoặc khối lượng tính bằng gam; thêm hoặc xóa dòng khi cần. Với đốt cháy, nhập khối lượng mẫu và khối lượng hai sản phẩm, và giữ tùy chọn oxy nếu phần còn lại của mẫu là oxy.
- 3. Thêm khối lượng mol nếu có. Khối lượng mol tùy chọn tính bằng g/mol sẽ chuyển công thức đơn giản nhất thành công thức phân tử.
- 4. Đọc các bước. Bảng hiển thị số mol, tỷ lệ so với lượng nhỏ nhất, hệ số nhân nếu có, và các chỉ số dưới nguyên cuối cùng.
Phương Pháp
Một công thức đơn giản nhất cho tỷ lệ số nguyên tối giản của các nguyên tử trong hợp chất. Thí nghiệm báo cáo khối lượng hoặc phần trăm, không phải số nguyên tử, nên phương pháp chuyển sang số mol trước — số mol tỷ lệ thuận với số nguyên tử:
- Coi phần trăm là số gam trong mẫu 100 g, rồi chia mỗi khối lượng cho khối lượng nguyên tử của nguyên tố để có số mol.
- Chia mọi lượng cho lượng nhỏ nhất, để lượng nhỏ nhất thành 1.
- Nếu có tỷ lệ nào không gần số nguyên, nhân tất cả với số nguyên nhỏ nhất làm cho chúng thành số nguyên, rồi làm tròn thành các chỉ số dưới nguyên.
| Phần thập phân của tỷ lệ | Nhân mọi tỷ lệ với |
|---|---|
| 0,5 (1,5; 2,5 …) | 2 |
| 0,33 hoặc 0,67 (1,33; 2,67 …) | 3 |
| 0,25 hoặc 0,75 (1,25; 2,75 …) | 4 |
| 0,2; 0,4; 0,6 hoặc 0,8 | 5 |
Dữ liệu thực tế đã được làm tròn nên các tỷ lệ hiếm khi chính xác. Công cụ làm tròn một tỷ lệ nằm trong 0,1 so với một số nguyên (bạn có thể chọn giới hạn chặt hơn hoặc lỏng hơn); khi cần hệ số nhân, độ khớp phải nằm trong một nửa giới hạn đó, nên một hệ số nhân lớn không thể làm một độ khớp kém trông như tốt. Công cụ thử các hệ số nhân đến 8.
Ví Dụ Minh Họa: Axit Ascorbic
Axit ascorbic (vitamin C) có 40,92% carbon, 4,58% hydro và 54,50% oxy theo khối lượng — đây là dữ liệu mặc định của công cụ. Trong mẫu 100 g:
- C: 40,92 ÷ 12,011 = 3,407 mol
- H: 4,58 ÷ 1,008 = 4,544 mol
- O: 54,50 ÷ 15,999 = 3,406 mol
- Chia cho lượng nhỏ nhất (3,406): C 1,000 : H 1,334 : O 1,000
- 1,334 gần với 1⅓, nên nhân với 3: C₃H₄O₃
Khối lượng công thức đơn giản nhất là 3 × 12,011 + 4 × 1,008 + 3 × 15,999 = 88,062 g/mol. Nếu khối lượng mol đo được là 176,12 g/mol, thì 176,12 ÷ 88,062 = 2,000, nên mọi chỉ số dưới nhân đôi và công thức phân tử là C₆H₈O₆.
Ví Dụ Minh Họa: Phân Tích Đốt Cháy
Một mẫu 1,000 g chỉ chứa C, H và O khi cháy tạo ra 1,911 g CO₂ và 1,173 g H₂O. Toàn bộ carbon nằm trong CO₂ và toàn bộ hydro nằm trong nước, nên khối lượng được suy ra từ khối lượng mol (CO₂ 44,009 g/mol, H₂O 18,015 g/mol):
- Carbon: 1,911 × 12,011 ÷ 44,009 = 0,5216 g
- Hydro: 1,173 × 2 × 1,008 ÷ 18,015 = 0,1313 g
- Oxy, tính bằng hiệu: 1,000 − 0,5216 − 0,1313 = 0,3472 g
- Số mol 0,04342 : 0,1302 : 0,02170, tức tỷ lệ 2,001 : 6,001 : 1,000 — C₂H₆O
Công thức đơn giản nhất không cho bạn biết điều gì
C₂H₆O có thể là ethanol hoặc dimethyl ete: công thức đơn giản nhất chỉ cho biết tỷ lệ chứ không bao giờ cho biết cấu trúc, và công thức phân tử cần khối lượng mol từ một phép đo riêng, chẳng hạn quang phổ khối. Để kiểm tra công thức bạn tìm được, Công Cụ Tính Thành Phần Phần Trăm làm việc theo chiều ngược lại.
Những Lỗi Thường Gặp
- Làm tròn 1,33 hoặc 1,5 thành số nguyên. Những tỷ lệ đó cho thấy cần một hệ số nhân (×3 và ×2); làm tròn sẽ cho ra sai công thức.
- Làm tròn số mol quá sớm. Giữ bốn chữ số trở lên cho đến khi tìm được các tỷ lệ.
- Chia cho lượng lớn nhất. Hãy chia cho lượng nhỏ nhất, để mọi chỉ số dưới ít nhất bằng 1.
- Quên oxy trong bài toán đốt cháy. Oxy không được đo trực tiếp. Hãy trừ khối lượng carbon và hydro khỏi mẫu.
- Báo cáo một công thức phân tử không phải bội số nguyên. Nếu khối lượng mol ÷ khối lượng công thức đơn giản nhất không gần số nguyên, thì dữ liệu hoặc khối lượng mol có sai sót.
Câu Hỏi Thường Gặp
- Làm thế nào để tìm công thức đơn giản nhất từ thành phần phần trăm?
- Giả sử có 100 g hợp chất để mỗi phần trăm trở thành gam, đổi từng khối lượng sang số mol bằng cách chia cho khối lượng nguyên tử, chia mọi số mol cho lượng nhỏ nhất, và nhân với một số nguyên nhỏ nếu có tỷ lệ không phải số nguyên. Các số nguyên thu được chính là chỉ số dưới.
- Khác nhau giữa công thức đơn giản nhất và công thức phân tử là gì?
- Công thức đơn giản nhất là tỷ lệ số nguyên tối giản, còn công thức phân tử là số nguyên tử thực tế trong một phân tử — một bội số nguyên của nó. Glucose là C₆H₁₂O₆ dưới dạng phân tử và CH₂O dưới dạng đơn giản nhất; nước là H₂O ở cả hai dạng.
- Phải làm gì khi một tỷ lệ là 1,5 hoặc 1,33?
- Nhân mọi tỷ lệ với số nguyên nhỏ nhất làm cho tất cả thành số nguyên: 1,5 cần 2, còn 1,33 hoặc 1,67 cần 3. Tỷ lệ như 1,2 cần 5. Bảng trên liệt kê các trường hợp thường gặp, và công cụ tự áp dụng hệ số nhân cho bạn.
- Phân tích đốt cháy cho ra công thức đơn giản nhất như thế nào?
- Khi đốt cháy một hiđrocacbon hoặc hợp chất chứa oxy trong lượng oxy dư, toàn bộ carbon chuyển thành CO₂ và toàn bộ hydro thành H₂O. Khối lượng các sản phẩm đó cho số gam carbon và hydro, oxy được suy ra bằng hiệu, và phần còn lại là phương pháp tỷ lệ mol thông thường.
- Công thức đơn giản nhất có thể trùng với công thức phân tử không?
- Có. Khi các nguyên tử không thể chia cho một ước chung, như trong H₂O, CH₄ và CO₂, hai công thức giống hệt nhau. Hợp chất ion luôn được viết dưới dạng công thức đơn giản nhất, chẳng hạn NaCl và Fe₂O₃, vì chúng không có phân tử rời rạc.
- Nếu phần trăm không cộng lại bằng 100 thì sao?
- Tổng hơi lệch khỏi 100 là do làm tròn. Tổng thấp hơn 100 nhiều thường có nghĩa là một nguyên tố không được báo cáo; oxy thường được tìm bằng hiệu. Công cụ cảnh báo khi phần trăm lệch hơn 1 so với 100.