什么是经验公式？(empirical formulas?)

经验公式描述了物质中每种类型原子的比例。经验 "一词指的是经验公式起源于可观察的结果；也就是说，公式是由实验决定的。科学家通过观察未知化合物的形成或其与已知物质的相互作用来检验其成分。一个化合物中的原子比例只能对其性质提供一个粗略的概念，但它是进一步调查的基础。...

经验公式描述了物质中每种类型原子的比例。经验 "一词指的是经验公式起源于可观察的结果；也就是说，公式是由实验决定的。科学家通过观察未知化合物的形成或其与已知物质的相互作用来检验其成分。一个化合物中的原子比例只能对其性质提供一个粗略的概念，但它是进一步调查的基础。

如果科学家能创造出一种化合物，并知道试剂的组成，或反应的物质，他们就能确定产品的经验公式。他们进行反应以产生产品，而不留下任何未反应的投入。他们还监测进入反应的试剂的比例。重要的是，他们要知道试剂分子的比例，而不是质量或体积的比例，因为这些测量值对不同的分子来说可能会有所不同。试剂的比例告诉他们产品中原子的比例，因为他们投入的所有分子都在反应中使用。

确定经验公式的另一种方法是使一种化合物与另一种物质发生反应并观察反应的产物。科学家通常使用这种方法来分析碳氢化合物，这些物质只包含碳和氢原子。他们燃烧未知的碳氢化合物，收集反应产生的二氧化碳和水蒸气。

当碳氢化合物燃烧时，它与氧气发生反应；该反应可表示为A CfHg + B O2 --> D CO2 + E H2O，其中A、B、D和E表示反应中分子的比例，f和g表示碳氢化合物中碳和氢的比例。实验者测量二氧化碳和水蒸气的质量。然后他们用这些数字除以各自化合物的分子量。对于二氧化碳来说，得出的数字与碳原子的数量相同'，但是他们必须将水分子的数量乘以2来得到氢分子的数量。他们找到能保持C和H比例的最小整数，这些整数就是方程式中的f和g：经验公式的下标。

经验公式并不表明一个分子的精确结构。例如，乙炔和苯是含有相同数量的碳原子和氢原子的碳氢化合物，所以它们的经验公式都是CH。乙炔的分子式是C2H2，而苯的分子式是C6H6。尽管具有相同的经验式，但它们的性质却大相径庭。乙炔是一种用于切割和焊接的高爆炸性气体；六碳的苯环是芳香物质的明确组成部分，并存在于许多负责味道和气味的分子中。

发表于 2022-02-10 10:45
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分类：科学

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