實驗式計算機(含分子式)
輸入各元素及其質量百分比(或以克為單位的質量),即可得到實驗式,也就是原子的最簡整數比。再加上莫耳質量,還能得到分子式。
計算機的使用方法
每列輸入一個元素符號及其質量百分比,例如 C 40.0、H 6.71 和 O 53.3。以克為單位的質量也一樣可以,因為只有比值才重要。未用到的列請留空。
如果你知道化合物的莫耳質量,也請一併輸入。計算機接著會把實驗式放大成分子式,例如葡萄糖由 CH₂O 變成 C₆H₁₂O₆。
演算範例:葡萄糖
取 100 g,百分比就變成克數:40.0 g C、6.71 g H 和 53.3 g O。除以原子量得到莫耳數:40.0 ÷ 12.011 = 3.33 mol C、6.71 ÷ 1.008 = 6.66 mol H,以及 53.3 ÷ 15.999 = 3.33 mol O。
把每個量除以最小值 3.33,得到比值 1 : 2 : 1,所以實驗式是 CH₂O(30.03 g/mol)。葡萄糖的莫耳質量是 180.16 g/mol,即 6 × 30.03,所以分子式是 C₆H₁₂O₆。
當比值不是整數時
如果比值接近 1.5、1.33 或 1.25,不要四捨五入:把所有比值乘以 2、3 或 4,直到全部變成整數。氧化鐵(III) 含鐵 69.94%,得到 Fe : O = 1 : 1.5,乘以 2 後即為 Fe₂O₃。
像 1.98 而非 2 這樣的微小差異,來自百分比的進位和測量誤差,可以四捨五入。計算機允許 0.1 的差異。
常見問題
實驗式與分子式有什麼不同?
實驗式給出原子的最簡整數比,如 CH₂O。分子式給出一個分子中實際的原子數,如 C₆H₁₂O₆,它永遠是實驗式的整數倍。
百分比加起來一定要是 100 嗎?
不用。計算機只使用各量之間的比值,所以因進位而加起來是 99.9 或 100.1 的百分比也沒問題,以克為單位的質量也一樣。
如何求出分子式?
把化合物的莫耳質量除以實驗式的質量,並四捨五入為整數。再把每個下標乘以那個數:180.16 ÷ 30.03 = 6,所以 CH₂O 變成 C₆H₁₂O₆。