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La plupart des formules chimiques impliquent des indices qui sont des nombres. Bien que ces nombres ne soient pas suivis par des unités écrites dans la formule, il s’agit en fait de quantités avec unités. La nécessité de facteurs de conversion, qui sont des fractions qui convertissent une unité en une autre lorsqu'elles sont multipliées par une mesure, est donc inhérente aux formules chimiques. Le processus d’utilisation des facteurs de conversion est connu sous le nom d’analyse dimensionnelle. Il est essentiel pour l’étude des formules et des équations chimiques.
Moles de composés à moles d'éléments
Une mole est une unité de mesure de la quantité. Si un nombre entier apparaît en indice dans une formule chimique, il représente le nombre de moles de l'élément précédant immédiatement l'indice dans la formule. Si l'indice suit un ensemble de parenthèses, il représente le nombre de moles du groupe d'atomes entre parenthèses. La taupe est utile car elle vous aide à comprendre la quantité relative de chaque élément d'un composé, et ces quantités sont données par les indices de la formule. Par exemple, la formule pour l'eau est H2O, où les deux sont l'indice pour l'hydrogène. Il n'y a pas d'indice après l'oxygène, ce qui revient à en avoir un. Par conséquent, une mole du composé H2O contient deux moles d'hydrogène et une mole d'oxygène, et les facteurs de conversion sont respectivement (2 moles d'hydrogène / 1 mole de H2O) et (1 mole d'oxygène / 1 mole de H2O).
Taupes à Atomes et Molécules
L'unité d'une taupe est utile non seulement parce qu'elle décompose une formule en composants chimiques, mais également en raison de sa relation avec le nombre d'atomes et de molécules. Une mole représente 6,02 * 10 ^ 23 atomes ou molécules, le facteur de conversion est donc (6,02 * 10 ^ 23 atomes ou molécules / 1 mole). Par exemple, une mole de carbone équivaut à 6,02 * 10 ^ 23 atomes de carbone et une mole de dioxyde de carbone correspond à 6,02 * 10 ^ 23 molécules de dioxyde de carbone. Puisque la formule du dioxyde de carbone est le CO2, on peut trouver une mole de carbone et deux moles d'oxygène dans une mole de dioxyde de carbone. Ainsi, 6,02 * 10 ^ 23 atomes de carbone et 12,04 * 10 ^ 23 atomes d'oxygène existent dans une mole de dioxyde de carbone.
Moles a Grammes
S'il est important de comprendre les moles et le nombre d'atomes et de molécules, une unité plus pratique pour les expériences est le gramme, qui est une unité de masse. Vous ne pouvez pas mesurer une mole d'une substance dans un laboratoire, mais vous pouvez mesurer sa masse en grammes sur une balance. Le facteur de conversion pour convertir des moles en grammes provient du tableau périodique. La masse atomique, qui est généralement indiquée sous le symbole et le numéro atomiques, correspond au nombre de grammes par mole de cet élément. Par exemple, la masse atomique de germanium est de 72,61 g / mol. Par conséquent, le facteur de conversion est de (72,61 g Ge / 1 mol Ge). Le facteur de conversion pour chaque élément est analogue; remplacez simplement la masse atomique de germanium par la masse atomique de l'élément étudié.
% En moles
Parfois, les indices dans les formules chimiques ne sont pas des nombres entiers mais des décimales. Ce sont des pourcentages et il est souvent nécessaire de convertir des pourcentages en moles. Par exemple, si vous avez un composé dont les constituants sont exprimés en pourcentages, comme C0.2H0.6O0.2, alors 20% des moles du composé sont du carbone, 60% de l’hydrogène et 20% de l’oxygène. Pour convertir en taupes, trouvez le facteur multiplié par le plus petit pourcentage pour obtenir un produit de 100%. Dans ce cas, le plus petit pourcentage est 20%, donc ce nombre est 5. Multipliez ensuite chaque pourcentage par ce nombre pour obtenir, dans notre cas, la formule CH3O, puisque 20% * 5 = 100% = 1 et 60% * 5. = 300% = 3.