خطوات الاستخدام
الخطوة 1: تحديد الوزن الجزيئي (MW) والوزن التجريبي (EW). الوزن الجزيئي هو الكتلة الفعلية للجزيء بوحدة g/mol، ويتم الحصول عليه عادةً من خلال تقنيات مثل مطياف الكتلة. الوزن التجريبي هو كتلة الصيغة التجريبية (أصغر نسبة عددية صحيحة للذرات) ويمكن حسابه بجمع الكتل الذرية للعناصر في الصيغة التجريبية. على سبيل المثال، إذا كانت الصيغة التجريبية CH₂O، فإن الوزن التجريبي = 12.01 + 2×1.008 + 16.00 = 30.03 g/mol.
الخطوة 2: حساب العدد n = MW / EW. هذا الرقم يمثل عدد وحدات الصيغة التجريبية في الجزيء الحقيقي. يجب أن يكون n عدداً صحيحاً (أو قريباً جداً من عدد صحيح) لأن الجزيء يتكون من عدد صحيح من الوحدات. إذا لم يكن n عدداً صحيحاً، فقد يشير ذلك إلى خطأ في القياس أو أن الصيغة التجريبية غير صحيحة. قرّب n إلى أقرب عدد صحيح.
الخطوة 3: ضرب كل ذرة في الصيغة التجريبية في n للحصول على الصيغة الجزيئية. مثلاً، إذا كانت الصيغة التجريبية CH₂O و n=6، تصبح الصيغة الجزيئية C₆H₁₂O₆ (الجلوكوز). تحقق من أن الوزن الجزيئي المحسوب من الصيغة الجزيئية الجديدة يساوي MW المعطى (مع هامش خطأ قليل).
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حساب الصيغة الجزيئية بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نحسب الصيغة التجريبية. نفترض 100 g من المركب: لدينا 40.00 g C، 6.71 g H، 53.29 g O. نحول إلى مولات: C: 40.00/12.01 = 3.33 مول، H: 6.71/1.008 = 6.66 مول، O: 53.29/16.00 = 3.33 مول. نقسم على أصغر عدد (3.33) فنحصل على C:1, H:2, O:1، أي الصيغة التجريبية CH₂O ووزنها التجريبي = 30.03 g/mol. الآن n = MW / EW = 180.16 / 30.03 ≈ 6.00 (بالضبط 6). إذن الصيغة الجزيئية = (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆ (الجلوكوز).
الحل
نفترض 100g: C: 74.03g → 74.03/12.01 = 6.16 مول، H: 8.70/1.008 = 8.63 مول، N: 17.27/14.01 = 1.23 مول. نقسم على أصغر عدد (1.23): C: 6.16/1.23=5.00، H: 8.63/1.23=7.00، N: 1.23/1.23=1.00. الصيغة التجريبية: C₅H₇N. وزنها التجريبي = 5×12.01 + 7×1.008 + 1×14.01 = 60.05 + 7.056 + 14.01 = 81.116 g/mol. n = 162.23 / 81.116 = 2.00. إذن الصيغة الجزيئية = (C₅H₇N)₂ = C₁₀H₁₄N₂. هذا مثال على مركب قد يكون مشابهاً للنيكوتين (الذي صيغته C₁₀H₁₄N₂). لاحظ أهمية دقة الكتل الذرية؛ إذا استخدمنا قيماً مقربة قد نحصل على n ليس عدداً صحيحاً تماماً، لذا يجب التقريب إلى أقرب عدد صحيح.