สูตรเชิงประจักษ์อธิบายอัตราส่วนของอะตอมแต่ละชนิดในสาร คำว่า "ประจักษ์" หมายถึงที่มาของสูตรเชิงประจักษ์ในผลลัพธ์ที่สังเกตได้; นั่นคือสูตรจะถูกกำหนดโดยการทดสอบ นักวิทยาศาสตร์ทดสอบองค์ประกอบของสารประกอบที่ไม่รู้จักโดยสังเกตการก่อตัวหรือปฏิกิริยากับสารที่รู้จัก อัตราส่วนของอะตอมในสารประกอบให้ความคิดคร่าวๆเกี่ยวกับธรรมชาติของมัน แต่มันเป็นพื้นฐานสำหรับการตรวจสอบเพิ่มเติม
หากนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างสารประกอบและรู้องค์ประกอบของรีเอเจนต์หรือสารที่ทำปฏิกิริยาได้พวกเขาสามารถกำหนดสูตรเชิงประจักษ์ของผลิตภัณฑ์ได้ พวกเขาทำปฏิกิริยาในการผลิตผลิตภัณฑ์โดยไม่ทิ้งอินพุตที่ไม่ทำปฏิกิริยาใด ๆ พวกเขายังติดตามสัดส่วนของรีเอเจนต์ที่เข้าสู่ปฏิกิริยา สิ่งสำคัญคือพวกเขารู้สัดส่วนของโมเลกุลของรีเอเจนต์มากกว่าสัดส่วนของมวลหรือปริมาตรเนื่องจากการวัดเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปสำหรับโมเลกุลที่แตกต่างกัน สัดส่วนของรีเอเจนต์บอกให้พวกเขาทราบสัดส่วนของอะตอมในผลิตภัณฑ์เนื่องจากมีการใช้โมเลกุลทั้งหมดที่พวกเขาใส่เข้าไปในปฏิกิริยา
อีกวิธีหนึ่งในการกำหนดสูตรเชิงประจักษ์คือการทำให้สารประกอบทำปฏิกิริยากับสารอื่นและสังเกตผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา นักวิทยาศาสตร์มักใช้วิธีนี้ในการวิเคราะห์ไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นสารที่มีเพียงอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน พวกมันเผาไหม้ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่รู้จักและเก็บรวบรวมคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำที่ทำให้เกิดปฏิกิริยา
เมื่อไฮโดรคาร์บอนเผาไหม้มันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ปฏิกิริยาสามารถถูกแทนด้วย AC fH g + BO 2 -> D CO 2 + EH 2 O โดยที่ A, B, D และ E บ่งบอกถึงสัดส่วนของโมเลกุลในปฏิกิริยาและ f และ g แสดงถึงสัดส่วนของคาร์บอน และไฮโดรเจนในไฮโดรคาร์บอน ผู้ทดสอบทำการวัดมวลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ จากนั้นพวกเขาก็หารตัวเลขเหล่านี้ด้วยน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบที่เกี่ยวข้อง สำหรับคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนผลลัพธ์จะเท่ากับจำนวนอะตอมของคาร์บอน แต่จะต้องคูณจำนวนโมเลกุลน้ำสองเพื่อให้ได้จำนวนโมเลกุลไฮโดรเจน พวกเขาพบว่าตัวเลขทั้งหมดที่เล็กที่สุดที่รักษาสัดส่วนของ C และ H และเหล่านี้คือ f และ g ในสมการ: ตัวห้อยของสูตรเชิงประจักษ์
สูตรเชิงประจักษ์ไม่ได้บ่งบอกถึงโครงสร้างที่แม่นยำของโมเลกุล ยกตัวอย่างเช่นอะเซทิลีนและเบนซีนเป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่ากันดังนั้นสูตรเชิงประจักษ์ของแต่ละอันก็คือ CH สูตรโมเลกุลของอะเซทิลีนคือ C 2 H 2 ในขณะที่น้ำมันเบนซินคือ C 6 H 6 พวกเขามีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมากมายแม้จะมีสูตรเชิงประจักษ์เดียวกัน อะเซทิลีนเป็นก๊าซระเบิดที่ใช้ในการตัดและเชื่อม วงแหวนคาร์บอนเบนซีนหกวงเป็นองค์ประกอบที่ชัดเจนของสารอะโรมาติกและมีอยู่ในโมเลกุลหลายโมเลกุลที่รับผิดชอบต่อรสชาติและกลิ่น
