コンテンツ
化学化合物の経験式は、それを形成する元素の相対的な存在量の表現です。分子式と同じではなく、化合物の分子に存在する各元素の実際の原子数を示します。非常に異なる特性を持つ異なる化合物は、同じ実験式を持つ場合があります。化合物のモル質量を知っている場合にのみ、実験式から化合物の分子式を導き出すことができます。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
化合物の経験式がわかっている場合、化合物に存在する元素とそれらの相対比率がわかります。式に基づいてモル質量を計算し、これを実際の化合物の質量に分割します。部門はあなたに整数を与えます。経験式の各要素の添え字にこの数値を掛けて、化合物の分子式を取得します。
経験式を見つける方法
化学者は、収集して計量できる製品を生産する既知の化合物との化学反応により、化合物の元素とその相対割合を決定できます。その後、各要素の質量をモル質量で除算し、特定の量(通常は100グラム)で存在するモル数を決定します。各元素のモル数から経験式が生成されます。これは、化合物の単一分子に存在する元素とそれらの相対比率の最も単純な表現です。
分子式の決定
化合物の分子式を決定する最初のステップは、その実験式から実験質量を計算することです。これを行うには、化合物に存在する各要素の質量を調べ、その数値に、式の記号の後に表示される添え字を掛けます。質量を合計して、式で表されるモル質量を決定します。
次のステップでは、サンプルを計量し、実験質量を化合物の実際の質量に分割します。この除算により整数が生成されます。経験式の添字にこの数値を掛けて、分子式を決定します。
例
1.化合物を分析すると、72 gの炭素(C)、12 gの水素(H)、96 gの酸素(O)が含まれていることがわかります。その経験式は何ですか?
化合物に存在する各元素の質量をその元素のモル質量で除して、モル数を求めます。周期表では、炭素のモル質量は12グラム(分数を無視)、水素のモル質量は1グラム、酸素のモル質量は16グラムであることがわかります。したがって、この化合物には、72/12 = 6モルの炭素、12/1 = 12モルの水素、および96/16 = 6モルの酸素が含まれています。
水素は12モルですが、炭素と酸素は6モルしかないので、6で割ります。
炭素と水素と酸素の比率は1:2:1なので、経験式はCH2O、たまたまホルムアルデヒドの化学式です。
2.サンプルの重量が180gの場合、この化合物の分子式を計算します。
記録された質量を、実験式で表されるモル質量の質量と比較します。 CH2Oには、1つの炭素原子(12g)、2つの水素原子(2g)、および1つの酸素原子(16g)があります。したがって、その総質量は30グラムです。ただし、サンプルの重量は180グラムで、180/30 = 6倍です。したがって、Cを取得するには、式の各要素の添え字に6を掛ける必要があります6H12O6、化合物の分子式です。
これはグルコースの分子式であり、同じ実験式を持っているにもかかわらず、ホルムアルデヒドとは非常に異なる特性を持っています。一方を他方と間違えないでください。ブドウ糖はコーヒーの味が良いのですが、ホルムアルデヒドをコーヒーに入れると、非常に不快な体験になる可能性があります。