化合物的经验公式表示组成化合物的元素之间最简单的整数比。分子式表示化合物元素之间的实际整数比。本分步教程演示如何计算化合物的经验公式和分子公式。

经验和分子问题

对分子量为180.18 g/mol的分子进行分析，发现其含有40.00%的碳、6.72%的氢和53.28%的氧。

如何找到解决方案

找到经验和分子式基本上是用于计算质量百分比或质量百分比的反向过程。

第一步：找出分子样品中每个元素的摩尔数。我们的分子含有40.00%的碳、6.72%的氢和53.28%的氧。这意味着100克样品包含：

40.00克碳（100克的40.00%）6.72克氢（100克的6.72%）53.28克氧（100克的53.28%）

注：100克用于样本大小，只是为了简化计算。可以使用任何样本大小，元素之间的比率将保持不变。

利用这些数字，我们可以找到100克样品中每种元素的摩尔数。将样品中每种元素的克数除以元素的原子量，得出摩尔数。

摩尔C=40.00克x1摩尔C/12.01克/摩尔C=3.33摩尔C

摩尔H=6.72克x1摩尔H/1.01克/摩尔H=6.65摩尔H

摩尔O=53.28克x1摩尔O/16.00克/摩尔O=3.33摩尔O

第二步：找出每种元素的摩尔数之间的比率。

选择样品中摩尔数最大的元素。在这种情况下，6.65摩尔的氢是最大的。将每个元素的摩尔数除以最大数。

C和H之间的最简单摩尔比：3.33 mol C/6.65 mol H=1 mol C/2 mol H每2摩尔H的比值为1摩尔C

O和H之间的最简单比率为：3.33摩尔O/6.65摩尔H=1摩尔O/2摩尔H之间的比率为每2摩尔H为1摩尔O

第三步：找到经验公式。

我们有编写经验公式所需的所有信息。每两摩尔氢，就有一摩尔碳和一摩尔氧。

经验公式为CH2O。

步骤4：找到经验公式的分子量。

我们可以使用经验公式，通过化合物的分子量和经验公式的分子量来找到分子式。

经验公式为CH2O。分子量为

CH2O的分子量=（1 x 12.01 g/mol）+（2 x 1.01 g/mol）+（1 x 16.00 g/mol）CH2O的分子量=（12.01+2.02+16.00）g/mol CH2O的分子量=30.03 g/mol

第五步：找出分子式中经验公式单位的数量。

分子式是经验式的倍数。我们得到了分子的分子量，180.18 g/mol。将这个数字除以经验公式的分子量，得到组成化合物的经验公式单元的数量。

化合物中经验公式单位的数量=180.18 g/mol/30.03 g/mol化合物中经验公式单位的数量=6

第六步：找到分子式。

合成化合物需要六个经验公式单位，因此经验公式中的每个数字乘以6。

分子式=6 x CH2O分子式=C（1 x 6）H（2 x 6）O（1 x 6）分子式=C6H12O6

解决方案：

该分子的经验式为CH2O。该化合物的分子式为C6H12O6。

分子和经验公式的局限性

这两种类型的化学式都能产生有用的信息。经验公式告诉我们元素原子之间的比率，它可以指示分子的类型（示例中为碳水化合物）。分子式列出了每种元素的数量，可用于书写和平衡化学方程式。然而，这两个公式都不能表示分子中原子的排列。例如，本例中的分子C6H12O6可以是葡萄糖、果糖、半乳糖或其他单糖。识别分子的名称和结构需要比公式更多的信息。

经验和分子式关键要点

• 经验公式给出了化合物中元素之间的最小整数比。
• 分子式给出了化合物中元素之间的实际整数比。
• 对于某些分子，经验公式和分子公式是相同的。通常，分子式是经验式的倍数。