التركيب المئوي والصيغ الأولية: كيمياء HSC
تعلّم كيفية حساب التركيب المئوي واشتقاق الصيغ الأولية من بيانات الكتلة والنسب المئوية. يتضمن أمثلة محلولة وأخطاء شائعة وأسئلة تدريبية مع الحلول.
مركّب يتكوّن من 50.0% كبريت و50.0% أكسجين بالكتلة. هل تتوقع أن تكون صيغته \(\ce{SO}\) لأن النسبتين متساويتان؟
يبدو هذا التوقع معقولًا، لكنه يخلط بين الكتلة وعدد الجسيمات. ففي 50.0 g من الكبريت يوجد عدد من الذرات أقل مما يوجد في 50.0 g من الأكسجين، لأن ذرات الكبريت أثقل. وبمجرد تحويل كل كتلة إلى مولات، تصبح النسبة نحو 1 مول من ذرات الكبريت إلى 2 مول من ذرات الأكسجين. يمكن للكتل المتساوية أن تخفي نسبة غير متساوية من الجسيمات.
وهذه هي المشكلة التي يعالجها هذا الموضوع بالكامل. يخبرك التركيب المئوي بكيفية توزيع الكتلة. أما الصيغة الأولية فتخبرك بأبسط نسبة عددية صحيحة بين الذرات. والمولات هي الجسر بينهما.
01من الكتلة إلى نسبة الجسيمات
تخيّل كيسين، كتلة كل منهما 1 kg. يحتوي أحدهما على كرات بولينغ، ويحتوي الآخر على كرات تنس. الكتلتان متساويتان، لكن عدد الكرات في الكيسين ليس متساويًا بالتأكيد.
تعمل العناصر بطريقة مشابهة. فمول من ذرات الكربون ومول من ذرات الأكسجين يحتويان على العدد نفسه من الذرات، لكن كتلتيهما مختلفتان. لذلك لا يمكنك استخدام الكتل مباشرةً كأرقام سفلية في الصيغة.
ولهذا التشبيه حدود. فالذرات ليست كرات عيانية صغيرة منفصلة داخل المركّب. ما يهم هنا هو فكرة العد ببساطة: إذا كانت الأجسام ذات كتل مختلفة، فإن وزنها لا يخبرك مباشرةً بعددها.
يحوّل الكيميائيون الكتلة إلى كمية باستخدام
\[ n=\frac{m}{M} \]
حيث:
- \(n\) هي كمية المادة بالمولات (mol)
- \(m\) هي الكتلة بالجرامات (g)
- \(M\) هي الكتلة المولية بالجرام لكل مول \(\mathrm{g\,mol^{-1}}\)
إذا كان هذا التحويل لا يزال غير واضح تمامًا، فراجع المولات من الكتلة والكتلة المولية قبل المتابعة. فكل عملية حساب تقريبًا للصيغة الأولية تعتمد عليه.
02حساب التركيب المئوي من الصيغة
لنفترض أنك تعرف بالفعل صيغة مركّب ما. يسأل التركيب المئوي:
ما النسبة المئوية من الكتلة الكلية للمركّب التي يساهم بها كل عنصر؟
لعنصر \(X\)،
\[ \% \text{ من كتلة }X = \frac{\text{الكتلة التي يساهم بها }X\text{ في 1 mol من المركّب}} {\text{الكتلة المولية للمركّب}} \times 100 \]
العبارة المهمة هي الكتلة التي يساهم بها العنصر. إذا ظهر العنصر أكثر من مرة في الصيغة، فيجب أن تحسب كل ذرة من ذلك العنصر.
على سبيل المثال، يحتوي \(\ce{Mg(NO3)2}\) على:
- ذرة Mg واحدة
- ذرتين من N
- 6 ذرات من O
من الأخطاء الشائعة رؤية الرقم 3 بجوار الأكسجين واستخدام ثلاث ذرات أكسجين فقط. فالرقم 2 الموجود خارج القوسين يضرب كل ما بداخلهما.
مثال محلول: التركيب المئوي لنترات المغنيسيوم
احسب النسبة المئوية بالكتلة لكل من المغنيسيوم والنيتروجين والأكسجين في \(\ce{Mg(NO3)2}\). استخدم الكتل المولية Mg = \(24.31\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وN = \(14.01\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الخطوة 1
يحتوي مول واحد من \(\ce{Mg(NO3)2}\) على 1 mol من Mg، و2 mol من N، و6 mol من O.
\[ \begin{aligned} M(\ce{Mg(NO3)2}) &=24.31+2(14.01)+6(16.00)\\ &=24.31+28.02+96.00\\ &=148.33\ \mathrm{g\,mol^{-1}} \end{aligned} \]
الخطوة 2
\[ \%\,\ce{Mg} = \frac{24.31}{148.33}\times100 = 16.4\% \]
إذن 16.4% من كتلة المركّب تأتي من المغنيسيوم.
الخطوة 3
يساهم مولان من ذرات النيتروجين بمقدار \(28.02\) g في مول واحد من المركّب.
\[ \%\,\ce{N} = \frac{28.02}{148.33}\times100 = 18.9\% \]
الخطوة 4
تساهم ستة مولات من ذرات الأكسجين بمقدار \(96.00\) g.
\[ \%\,\ce{O} = \frac{96.00}{148.33}\times100 = 64.7\% \]
الخطوة 5
\[ 16.4+18.9+64.7=100.0\% \]
إذن التركيب المئوي يساوي تقريبًا 16.4% Mg و18.9% N و64.7% O بالكتلة.
إذا كان مجموع النسب يساوي مثلًا 99.9% أو 100.1%، فهذا يرجع عادةً إلى التقريب فقط. أما إذا كان مجموعها 87%، فهناك خطأ ما.
03العمل بالعكس: من التركيب إلى الصيغة الأولية
والآن اعكس المسألة.
تُعطى كتل أو نسب مئوية، ويُطلب منك اكتشاف أبسط نسبة بين الذرات.
الصيغة الأولية هي أبسط نسبة عددية صحيحة بين العناصر في مركّب. فعلى سبيل المثال، المركّب الذي تكون فيه نسبة الكربون : الهيدروجين : الأكسجين \(1:2:1\) له الصيغة الأولية \(\ce{CH2O}\).
الفكرة الأساسية هي:
بيانات الكتلة -> كميات المولات -> نسبة المولات -> نسبة بأعداد صحيحة
الخطوة 1: حوّل النسب المئوية إلى كتل عند الحاجة
إذا أعطاك السؤال نسبًا مئوية، فتخيّل أن لديك بالضبط 100 g من المركّب.
عندئذٍ:
- تصبح 37.0% مقدارها 37.0 g
- تصبح 12.5% مقدارها 12.5 g
- تصبح 50.5% مقدارها 50.5 g
هذا لا يعني أن العينة المختبرية كانت كتلتها فعلًا 100 g. إنها وسيلة رياضية مريحة. فالنسبة المئوية تعني «من كل مئة»، ولذلك تجعل عينة كتلتها 100 g كل نسبة مئوية مساوية عدديًا لكتلة بالجرامات.
إذا كان السؤال يعطيك الكتل الفعلية بالفعل، فلا تحولها أولًا إلى نسب مئوية. استخدم الكتل مباشرةً.
الخطوة 2: حوّل كل كتلة إلى مولات
اقسم كتلة كل عنصر على كتلته المولية.
هذه هي الخطوة الحاسمة. فالصيغ الأولية تصف نسب الجسيمات، لذلك يجب تحويل الكتلة إلى كمية من الجسيمات.
الخطوة 3: اقسم كل كمية مولية على أصغر كمية
لنفترض أن كميات المولات لديك هي
\[ 0.150,\quad 0.300,\quad 0.150 \]
اقسم القيم الثلاث كلها على \(0.150\):
\[ 1.00:2.00:1.00 \]
ستكون للصيغة الأولية نسبة \(1:2:1\).
الخطوة 4: قرر ما إذا كانت النسبة فعلًا بأعداد صحيحة
هنا يفقد الطلاب أحيانًا الدرجة رغم أن بقية الحساب صحيح.
نادراً ما تعطي البيانات التجريبية والكتل الذرية نسبًا تساوي بالضبط مثلًا 2.000000. قد تحصل على \(1.00:1.99:1.01\). ومن الواضح أن هذا يتفق مع \(1:2:1\).
لكن لنفترض أنك حصلت على \(1.00:1.50\). لا تقرّب 1.50 إلى 1 أو 2. فكلا الخيارين لا يحافظ على النسبة.
بدلًا من ذلك، اضرب كل جزء من النسبة في العدد الصحيح الصغير نفسه:
\[ 1.00:1.50 \]
اضرب كليهما في 2:
\[ 2.00:3.00 \]
إذن النسبة بالأعداد الصحيحة هي \(2:3\).
هذه الأنماط مفيدة:
| النسبة التي تراها | الإجراء المفيد | مثال على النتيجة |
|---|---|---|
| قريبة من أعداد صحيحة | قرّب بحذر | \(1.00:1.99 \to 1:2\) |
| تحتوي على نحو 0.50 | اضرب جميع النسب في 2 | \(1:1.50 \to 2:3\) |
| تحتوي على نحو 0.33 أو 0.67 | اضرب جميع النسب في 3 | \(1:1.33 \to 3:4\) |
| تحتوي على نحو 0.25 أو 0.75 | اضرب جميع النسب في 4 | \(1:1.75 \to 4:7\) |
هذه قاعدة لاتخاذ القرار، وليست إذنًا لإجبار البيانات غير المنتظمة على مطابقة صيغة ما. فقد تكون نسبة مثل \(1.00:1.47\) قريبة بصورة معقولة من \(1:1.5\) إذا كانت القياسات ذات دقة محدودة. أما نسبة مثل \(1.00:1.82\) فتحتاج إلى مزيد من التفكير. لا ينبغي أن تختار تلقائيًا العدد الصحيح الأقرب فحسب.
04حساب بسيط للصيغة الأولية
مثال محلول: الصيغة من الكتل المقاسة
يحتوي مركّب على 2.402 g من الكربون، و0.403 g من الهيدروجين، و3.200 g من الأكسجين. حدّد صيغته الأولية. استخدم C = \(12.01\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وH = \(1.008\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الخطوة 1
\[ \begin{aligned} n(\ce{C})&=\frac{2.402}{12.01}=0.2000\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{H})&=\frac{0.403}{1.008}=0.3998\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{O})&=\frac{3.200}{16.00}=0.2000\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]
قيمة الهيدروجين ليست 0.4000 mol بالضبط لأن الكتلة المعطاة قد جرى تقريبها.
الخطوة 2
\[ \ce{C}:\ce{H}:\ce{O} = 1.000:1.999:1.000 \]
الخطوة 3
القيم قريبة جدًا من
\[ 1:2:1 \]
لذلك تكون الصيغة الأولية
\[ \boxed{\ce{CH2O}} \]
يعني هذا أن ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين توجد في أبسط نسبة \(1:2:1\). لكنه لا يخبرنا بعد بالصيغة الجزيئية للمركّب.
05عندما لا تكون النسبة بأعداد صحيحة مباشرةً
أكثر الأخطاء إغراءً هو التقريب بصورة مبالغ فيها.
تخيّل أن تطبيقًا للمواعدة يخبرك بطريقة ما أنه مقابل كل شخص واحد في المجموعة A يوجد 1.5 شخص في المجموعة B. من الواضح أن لا أحد سيصطحب نصف شخص إلى موعد. لكن تقريب 1.5 إلى 1 يغيّر النسبة، وتقريبها إلى 2 يغيّر النسبة أيضًا.
الحل المنطقي هو تكبير المجموعة كلها: شخصان في A مقابل كل 3 أشخاص في B.
وهذا بالضبط ما تفعله مع نسب الصيغة الأولية. ينتهي التشبيه عند حقيقة أن الذرات لا تختار حجوزات العشاء، لكن منطق تكبير النسبة هو نفسه.
مثال محلول: نسبة تحتوي على 2.5
يحتوي أكسيد على 43.64% فوسفور و56.36% أكسجين بالكتلة. حدّد صيغته الأولية. استخدم P = \(30.97\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الخطوة 1
ستحتوي العينة على:
- 43.64 g من P
- 56.36 g من O
الخطوة 2
\[ \begin{aligned} n(\ce{P})&=\frac{43.64}{30.97}=1.409\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{O})&=\frac{56.36}{16.00}=3.523\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]
الخطوة 3
\[ \ce{P}:\ce{O} = 1.000:2.500 \]
لا تحوّل 2.500 إلى 3.
الخطوة 4
\[ 1.000:2.500 \quad\longrightarrow\quad 2.000:5.000 \]
إذن الصيغة الأولية هي
\[ \boxed{\ce{P2O5}} \]
تقول النتيجة إن أبسط نسبة هي ذرتا فوسفور مقابل كل خمس ذرات أكسجين. ولا تثبت الصيغة الأولية، بمفردها، أن الجزيء الواحد يحتوي بالضبط على ذرتين من الفوسفور وخمس ذرات من الأكسجين.
06الأخطاء الثلاثة التي يجدر تجنبها بوعي
الخطأ 1: استخدام النسب المئوية كأرقام سفلية
لنفترض أن مادة تتكوّن من 40% من العنصر A و60% من العنصر B.
هذا لا يعني أن صيغتها الأولية تحتوي على نسبة ذرية \(40:60\)، أو \(2:3\). فهذه نسب مئوية بالكتلة.
يجب أولًا قسمة كتلة كل عنصر على كتلته المولية المقابلة.
الخطأ 2: التقريب قبل الحصول على النسبة الكاملة
احتفظ بعدة أرقام معنوية أثناء حساب المولات وقسمة النسب.
على سبيل المثال،
\[ 1.00:1.49 \]
يعطي معلومات أكثر بكثير من أن تكتب مبكرًا
\[ 1:1 \]
القيمة 1.49 مؤشر قوي على أن النسبة المقصودة قد تكون \(1:1.5\)، والتي تصبح \(2:3\).
الخطأ 3: اعتبار الصيغة الأولية والصيغة الجزيئية الشيء نفسه
الصيغة الأولية ليست سوى أبسط نسبة بأعداد صحيحة.
على سبيل المثال، الصيغ
\[ \ce{CH2O},\qquad \ce{C2H4O2},\qquad \ce{C6H12O6} \]
كلها لها أبسط نسبة للكربون : الهيدروجين : الأكسجين وهي \(1:2:1\).
لذلك يمكن للتركيب المئوي أن يحدد نسبة أولية من دون أن يحدد المادة بصورة فريدة.
07عندما تكون إحدى النسب المئوية مفقودة
أحيانًا يعطي السؤال النسب المئوية لبعض العناصر ويتوقع منك إيجاد الباقي بالطرح.
إذا كان من المعروف أن مركّبًا يحتوي فقط على الكربون والهيدروجين والأكسجين، وكان تركيبه:
- 52.0% كربون
- 13.0% هيدروجين
فلا بد أن يشكّل الأكسجين
\[ 100.0-52.0-13.0=35.0\% \]
لكن انتبه إلى الافتراض الضمني: يجب أن يحتوي المركّب على هذه العناصر الثلاثة فقط.
إذا كان من الممكن أن يوجد أيضًا نيتروجين أو كبريت أو عنصر آخر، فلا يمكنك ببساطة اعتبار النسبة المفقودة هي نسبة الأكسجين. ستكون العملية الحسابية صحيحة، لكن الاستنتاج الكيميائي لن يكون مبررًا.
08الأسئلة والحلول
السؤال 1
احسب النسبة المئوية بالكتلة لكل من الكالسيوم والكلور في \(\ce{CaCl2}\). استخدم Ca = \(40.08\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) وCl = \(35.45\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الحل 1
التركيب هو 36.1% كالسيوم و63.9% كلور بالكتلة.
أوجد أولًا الكتلة المولية:
\[ \begin{aligned} M(\ce{CaCl2}) &=40.08+2(35.45)\\ &=110.98\ \mathrm{g\,mol^{-1}} \end{aligned} \]
والآن احسب النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر:
\[ \begin{aligned} \%\,\ce{Ca} &=\frac{40.08}{110.98}\times100\\ &=36.1\%\\ \%\,\ce{Cl} &=\frac{70.90}{110.98}\times100\\ &=63.9\% \end{aligned} \]
مجموع النسبتين يساوي 100.0%، وهذا فحص مفيد.
النقطة المهمة هي أن الكلور يساهم بمقدار \(2(35.45)=70.90\) g لكل مول من \(\ce{CaCl2}\)، لأن هناك أيوني كلوريد مقابل كل أيون كالسيوم في نسبة الصيغة.
السؤال 2
يحتوي مركّب على 50.0% كبريت و50.0% أكسجين بالكتلة. حدّد صيغته الأولية. استخدم S = \(32.06\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الحل 2
الصيغة الأولية هي \(\ce{SO2}\)، وليست \(\ce{SO}\).
افترض عينة كتلتها 100 g. تحتوي على 50.0 g من S و50.0 g من O.
حوّل هاتين الكتلتين إلى مولات:
\[ \begin{aligned} n(\ce{S})&=\frac{50.0}{32.06}=1.560\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{O})&=\frac{50.0}{16.00}=3.125\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]
اقسم كليهما على القيمة الأصغر:
\[ \ce{S}:\ce{O} = \frac{1.560}{1.560}:\frac{3.125}{1.560} = 1.000:2.003 \]
وهذا يعادل عمليًا
\[ 1:2 \]
لذلك تكون الصيغة الأولية
\[ \boxed{\ce{SO2}} \]
المأزق هنا هو افتراض أن تساوي النسب المئوية بالكتلة يعني تساوي أعداد الذرات. الكتلة المولية للأكسجين أقل من الكتلة المولية للكبريت، لذلك تحتوي 50.0 g من الأكسجين على نحو ضعف عدد مولات الذرات الموجودة في 50.0 g من الكبريت.
السؤال 3
وُجد أن أحد أكاسيد النيتروجين يحتوي على 36.9% نيتروجين و63.1% أكسجين بالكتلة. حدّد صيغته الأولية. استخدم N = \(14.01\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\) وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الحل 3
الصيغة الأولية هي \(\ce{N2O3}\).
افترض 100 g من المركّب:
\[ m(\ce{N})=36.9\ \mathrm{g}, \qquad m(\ce{O})=63.1\ \mathrm{g} \]
حوّل إلى مولات:
\[ \begin{aligned} n(\ce{N})&=\frac{36.9}{14.01}=2.634\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{O})&=\frac{63.1}{16.00}=3.944\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]
اقسم على \(2.634\) mol:
\[ \ce{N}:\ce{O} = 1.000:1.497 \]
نسبة الأكسجين قريبة جدًا من 1.5. وتقريب 1.497 مباشرةً إلى 1 أو 2 سيغيّر النسبة.
اضرب القيمتين في 2:
\[ 2.000:2.994\approx2:3 \]
إذن،
\[ \boxed{\ce{N2O3}} \]
كان القرار الأساسي هو التعرّف على النسبة التي تحتوي على نصف عدد صحيح وضرب العددين كليهما في 2.
السؤال 4
يعطي تحليل مركّب 54.5% كربون و9.1% هيدروجين بالكتلة. ومن المعروف أن المركّب يحتوي فقط على الكربون والهيدروجين والأكسجين.
حدّد صيغته الأولية. ثم اشرح لماذا لا يكون إجراء الحساب نفسه مبررًا إذا كانت قائمة العناصر غير معروفة.
استخدم C = \(12.01\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وH = \(1.008\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الحل 4
الصيغة الأولية هي \(\ce{C2H4O}\)، لكن هذا الاستنتاج يعتمد على معرفة أن الكربون والهيدروجين والأكسجين هي العناصر الوحيدة الموجودة.
لأن العناصر الثلاثة يجب أن تمثل 100% من الكتلة، فإن نسبة الأكسجين هي
\[ 100.0-54.5-9.1=36.4\% \]
لعينة كتلتها 100 g:
\[ m(\ce{C})=54.5\ \mathrm{g},\qquad m(\ce{H})=9.1\ \mathrm{g},\qquad m(\ce{O})=36.4\ \mathrm{g} \]
حوّل إلى مولات:
\[ \begin{aligned} n(\ce{C})&=\frac{54.5}{12.01}=4.538\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{H})&=\frac{9.1}{1.008}=9.028\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{O})&=\frac{36.4}{16.00}=2.275\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]
اقسم كل قيمة على \(2.275\) mol:
\[ \ce{C}:\ce{H}:\ce{O} = 1.995:3.968:1.000 \]
تتفق هذه القيم مع
\[ 2:4:1 \]
لذلك تكون الصيغة الأولية
\[ \boxed{\ce{C2H4O}} \]
إذا لم تكن العناصر الموجودة معروفة، فلن تكون خطوة الطرح مبررة. فقد تشمل النسبة المفقودة البالغة 36.4% نيتروجين أو كبريتًا أو عنصرًا آخر بدلًا من أن تكون أكسجين بالكامل. الافتراض الضمني هنا كيميائي، وليس رياضيًا.
السؤال 5
يحتوي مركّبان نقيان على الكربون والهيدروجين والأكسجين فقط. وقد قيس تركيب كليهما على أنه 40.0% كربون، و6.7% هيدروجين، و53.3% أكسجين بالكتلة.
للمركّب A كتلة مولية تقارب \(60.0\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\). وللمركّب B كتلة مولية تقارب \(180\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
حدّد صيغتهما الأولية. ثم قرر ما إذا كان تطابق التركيب المئوي يثبت أن A وB هما المركّب نفسه. وإذا أمكن، حدّد صيغة جزيئية تتفق مع الكتلة المولية لكل منهما.
استخدم C = \(12.01\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وH = \(1.008\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\)، وO = \(16.00\ \mathrm{g\,mol^{-1}}\).
الحل 5
لكلا المركّبين الصيغة الأولية \(\ce{CH2O}\)، لكنهما ليسا بالضرورة المركّب نفسه. وتتفق الكتل المولية المعطاة مع الصيغتين الجزيئيتين \(\ce{C2H4O2}\) للمركّب A و\(\ce{C6H12O6}\) للمركّب B.
ابدأ بعينة كتلتها 100 g:
\[ m(\ce{C})=40.0\ \mathrm{g},\qquad m(\ce{H})=6.7\ \mathrm{g},\qquad m(\ce{O})=53.3\ \mathrm{g} \]
حوّل إلى مولات:
\[ \begin{aligned} n(\ce{C})&=\frac{40.0}{12.01}=3.331\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{H})&=\frac{6.7}{1.008}=6.647\ \mathrm{mol}\\ n(\ce{O})&=\frac{53.3}{16.00}=3.331\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]
اقسم على أصغر كمية:
\[ \ce{C}:\ce{H}:\ce{O} = 1.000:1.996:1.000 \approx 1:2:1 \]
إذن لكليهما الصيغة الأولية
\[ \boxed{\ce{CH2O}} \]
كتلة الصيغة الأولية هي
\[ 12.01+2(1.008)+16.00 = 30.026\ \mathrm{g\,mol^{-1}} \]
بالنسبة إلى المركّب A:
\[ \frac{60.0}{30.026}\approx2 \]
لذلك يمكن أن تكون صيغته الجزيئية وحدتين من الصيغة الأولية:
\[ (\ce{CH2O})_2=\boxed{\ce{C2H4O2}} \]
بالنسبة إلى المركّب B:
\[ \frac{180}{30.026}\approx6 \]
لذلك يمكن أن تكون صيغته الجزيئية
\[ (\ce{CH2O})_6=\boxed{\ce{C6H12O6}} \]
المأزق هو افتراض أن تطابق التركيب المئوي يحدد المركّب بصورة فريدة. فالتركيب المئوي يحدد المساهمة النسبية في الكتلة، وهذا يحدد النسبة الأولية، لكن يمكن لصيغ جزيئية مختلفة أن تشترك في النسبة نفسها.
09ما الذي تتيح لك الصيغة الأولية تحديده بعد ذلك
ينقلك التركيب المئوي من الكتلة المقاسة إلى أبسط نسبة بين الجسيمات. ومن المفيد أن تكون قادرًا على إعادة إنتاج التسلسل من دون حفظ حيل منفصلة:
\[ \text{الكتلة أو النسبة المئوية} \rightarrow \text{المولات} \rightarrow \text{القسمة على الأصغر} \rightarrow \text{نسبة بأعداد صحيحة} \rightarrow \text{الصيغة الأولية} \]
غالبًا ما يكون السؤال التالي هو ما إذا كانت هذه النسبة الأبسط هي الصيغة الجزيئية الفعلية للمركّب.
إذا كانت الكتلة المولية للمركّب معروفة، فقارنها بكتلة الصيغة الأولية. تخبرك النسبة بينهما بعدد وحدات الصيغة الأولية التي تدخل في صيغة جزيئية واحدة:
\[ k= \frac{\text{الكتلة المولية للمركّب}} {\text{كتلة الصيغة الأولية}} \]
حيث ينبغي أن تكون \(k\) قريبة من عدد صحيح موجب. ثم تُوجد الصيغة الجزيئية بضرب كل رقم سفلي في الصيغة الأولية في \(k\).
إذن القرار المهم ليس فقط «ما الصيغة التي حسبتها؟» بل «هل طُلب مني أبسط نسبة، أم الصيغة الجزيئية الفعلية؟» هذا التمييز هو ما يحوّل التركيب المئوي من مجرد عملية حسابية إلى دليل على التركيب الكيميائي.