経験式とは何ですか？
経験式は、物質中の各タイプの原子の比率を表します。 「経験的」という言葉は、観測可能な結果における経験式の起源を指します。 つまり、式は実験によって決定されます。 科学者は、未知の化合物の形成または既知の物質との相互作用を観察することにより、未知の化合物の組成をテストします。 化合物内の原子の比率は、その性質の大まかな概念を提供するだけですが、それはさらなる調査の基礎となります。
科学者が化合物を作成し、試薬または反応する物質の組成を知ることができれば、製品の実験式を決定できます。 彼らは未反応のインプットを残さずに製品を生産する反応を実行します。 また、反応に使用される試薬の割合も監視します。 これらの測定値は分子によって異なる場合があるため、質量または体積の割合ではなく、試薬の分子の割合を知ることが重要です。 試薬の割合は、試薬に入れられたすべての分子が反応に使用されるため、生成物中の原子の割合を示します。
経験式を決定する別の方法は、化合物を別の物質と反応させ、反応の生成物を観察することです。 科学者は一般にこの方法を使用して、炭素と水素原子のみを含む炭化水素を分析します。 彼らは未知の炭化水素を燃やし、反応がもたらす二酸化炭素と水蒸気を集めます。
炭化水素が燃焼すると、酸素と反応します。 反応はAC f H g + BO 2- > D CO 2 + EH 2 Oとして表すことができます。ここで、A、B、D、およびEは反応中の分子の割合を示し、fおよびgは炭素の割合を示します炭化水素中の水素。 実験者は、二酸化炭素と水蒸気の質量を測定します。 次に、これらの数値をそれぞれの化合物の分子量で割ります。 二酸化炭素の場合、結果の数は炭素原子の数と同じですが、水素分子の数を取得するには、水分子の数に2を掛ける必要があります。 彼らはCとHの割合を保持する最小の整数を見つけます。これらは方程式のfとgであり、経験式の添字です。
経験式は、分子の正確な構造を示すものではありません。 たとえば、アセチレンとベンゼンは、同数の炭素と水素原子を含む炭化水素であるため、それぞれの実験式はCHです。 アセチレンの分子式はC 2 H 2ですが 、ベンゼンの分子式はC 6 H 6です。 それらは同じ経験式を持っているにもかかわらず、非常に異なる特性を持っています。 アセチレンは、切断と溶接に使用される爆発性の高いガスです。 六炭素ベンゼン環は、芳香性物質の決定的な成分であり、味や匂いの原因となる分子の多くに存在します。