实验式计算器(含分子式)
输入每种元素及其质量百分比(或以克为单位的质量),即可得到实验式,也就是原子个数的最简整数比。再加上摩尔质量,还能得到分子式。
计算器的使用方法
每行输入一个元素符号及其质量百分比,如 C 40.0、H 6.71 和 O 53.3。以克为单位的质量用法相同,因为只有比值才重要。不用的行留空即可。
如果你知道化合物的摩尔质量,也一并输入。计算器随后会把实验式扩大为分子式,例如葡萄糖由 CH₂O 变为 C₆H₁₂O₆。
例题:葡萄糖
取 100 g,这样百分数就变成了克数:40.0 g C、6.71 g H 和 53.3 g O。除以原子质量得到物质的量:40.0 ÷ 12.011 = 3.33 mol C,6.71 ÷ 1.008 = 6.66 mol H,53.3 ÷ 15.999 = 3.33 mol O。
把每个数除以最小的 3.33,得到比值 1 : 2 : 1,所以实验式为 CH₂O(30.03 g/mol)。葡萄糖的摩尔质量为 180.16 g/mol,是 30.03 的 6 倍,所以分子式为 C₆H₁₂O₆。
比值不是整数时怎么办
如果比值接近 1.5、1.33 或 1.25,不要四舍五入:把所有比值同乘 2、3 或 4,直到全部成为整数。氧化铁(III) 中铁占 69.94%,得到 Fe : O = 1 : 1.5,乘以 2 后为 Fe₂O₃。
像 1.98 而不是 2 这样的微小差异来自百分数的取舍和测量误差,可以四舍五入。计算器允许的偏差为 0.1。
常见问题
实验式和分子式有什么区别?
实验式给出原子个数的最简整数比,如 CH₂O。分子式给出一个分子中实际的原子个数,如 C₆H₁₂O₆,它总是实验式的整数倍。
百分数之和必须是 100 吗?
不必。计算器只用各量之间的比值,所以因四舍五入而加起来是 99.9 或 100.1 的百分数也没问题,以克为单位的质量同样可以。
如何得到分子式?
用化合物的摩尔质量除以实验式的质量,并取整。再把每个下标都乘以这个数:180.16 ÷ 30.03 = 6,所以 CH₂O 变成 C₆H₁₂O₆。