الأفكار الأساسية
تجمع الكيمياء العضوية الكمية بين الصيغ العامة للعائلات وحسابات الكتلة المولية والاحتراق. تبيّن الصيغة عدد هيدروجينات العائلة، وتبيّن المعادلة الموزونة مقدار الأكسجين اللازم لها.
- كل رابطة باي أو حلقة تنقص هيدروجينين: الألكانات CₙH₂ₙ₊₂، والألكينات والألكانات الحلقية CₙH₂ₙ، والألكاينات CₙH₂ₙ₋₂، والكحولات المشبعة CₙH₂ₙ₊₂O.
- الكتلة المولية مجموع الكتل الذرية، ونسبة عنصر هي كتلته الكلية في الصيغة مقسومة على الكتلة المولية.
- يحتاج الاحتراق التام لـ CₓH_y إلى x + y ÷ 4 مول من O₂ ويعطي x مول CO₂ و y ÷ 2 مول H₂O.
- تحقق من المعادلة الموزونة بعدّ كل عنصر على الجانبين، واضرب في 2 إذا ظهر معامل كسري.
المعادلات الأساسية
alkane CₙH₂ₙ₊₂alkene CₙH₂ₙalkyne CₙH₂ₙ₋₂CₓH_y + (x + y ÷ 4) O₂ → x CO₂ + (y ÷ 2) H₂O% C = 12.01 x ÷ M × 100
مثال محلول
البيوتان C₄H₁₀: M = 4 × 12.01 + 10 × 1.008 = 58.12 g/mol ونسبة الكربون 48.04 ÷ 58.12 = 82.7 %. يحتاج الاحتراق إلى 4 + 10 ÷ 4 = 6.5 مول O₂ لكل مول ويعطي 4 CO₂ و5 H₂O. وبالتضعيف لتفادي الكسر: 2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O.
أخطاء شائعة
- نسيان أن الأكسجين في الجزيء يقلل O₂ اللازم للاحتراق.
- استعمال عدد الذرات بدل كتلها الذرية عند حساب النسبة المئوية الكتلية.
- ترك معامل نصف صحيح في المعادلة الموزونة النهائية.
تدرّب
اختبر نفسك بأسئلة تدريبية في هذا الموضوع: الصيغ والحسابات الكيميائية