化学者は、さまざまな種類の表記法や式を使用して化合物を分析します。これらの表記は、経験式、分子式、および構造式です。さまざまな目的のためにさまざまな式が使用されます。
経験式は最も単純な式です。これは最も簡単な方法であるため、分析の公式としても知られています。それらは、有機または無機化合物に存在する元素の原子の最小の整数比を提供します。化合物の組成を示します。化合物に存在する元素の原子数を表示または提供するものではありません。代わりに、化合物に存在する要素の可能な最小の整数です。
実験式は、特に特定の化合物に関するすべてのデータが利用できない場合に、主な目的に非常に役立ちます。化合物に存在するさまざまな元素の複雑なセットを単純化します。化合物の成分に関する情報が一目でわかります。
経験式の定義
化合物の実験式は、化合物に存在する元素のすべての原子の最小の整数比として定義できます。これは、有機または無機化合物の要素を具体的に表す式です。分子式のような化合物に関する詳細は提供されません。最小の添え字で書かれているのは、単に要素の式です。化合物のパーセント組成は、化合物の実験式に関連しています。
分子式は、化合物に存在するすべての元素の原子数に関する情報を提供します。一方、構造式は、化合物内のさまざまな元素の原子の位置を示す表記でもあります。
化合物の実験式は、質量組成データを使用して決定できます。このプロセスには次の手順が含まれます:
- CHN と呼ばれる機器は、化合物の組成を決定するために使用されます。炭素、窒素、水素、ヘリウム、酸素など、特定の化合物に存在するさまざまな元素の質量分率を計算するために使用できます。
- 質量寄与元素が決定されると、この情報を使用してそれらを原子に変換できます。
- 実験式は、化合物中の元素の原子間の比率の可能な最小の整数です。
ベンゼンの実験式
ベンゼンは、炭素と水素でできている有機化合物です。一緒にベンゼンを形成する6つの炭素原子と6つの水素原子があります。ベンゼンの化学式はC6H6です。構成成分が炭素と水素のみであるため、炭化水素とも呼ばれます。ベンゼンは原油に自然に含まれているため、非常に可燃性があります。これは、上位 20 の生産化学物質の 1 つです。ゴム、ナイロン、潤滑剤、プラスチックなどのさまざまな製品の製造に使用されますが、健康に有害です。ベンゼンに長時間さらされている人は、ベンゼン関連の病気、さらには癌にかかる可能性があります.
ベンゼンのいくつかの特性は次のとおりです。
- 無色または淡黄色の液体です。
- 甘い香りです。
- 炭素と水素でできています。
- 非常に可燃性です。
議論したように、ベンゼンの分子式はC6H6であり、6つの炭素原子と6つの水素原子を構成することを示しています.炭素と水素の原子数の比率を求めると、1:1 になります。したがって、ベンゼンの実験式はCHです。
サブスクリプションまたは化学記号の数字の下付き文字がない場合、これはその特定の元素の原子が 1 つ存在することを意味します。したがって、ここでは、各要素の 1-1 アトムを取得します。
分子式に対する経験式
経験式は、化合物がどの元素でできているかを示すために使用されます。化合物の実験式を調べることで、与えられた化合物に含まれる元素が一目でわかります。化合物の分子式は、化合物に含まれるさまざまな元素の原子数を知るために重要です。状況とニーズによって、どの式が重要かが決まります。
構造式に対する経験式
実験式には、化合物のいくつかの必要な詳細が欠けています。化合物に存在するさまざまな元素の原子の構造に関する詳細は提供されていません。さまざまな要素の表現を最も単純な数値で示しているだけです。実験式とは異なり、化合物の構造式は元素に関する詳細を提供します。さまざまな原子の位置と、化合物内での相互の結合を示しています。
経験式計算機:
質量組成データは、化合物に存在する元素の実験式を決定するための優れた方法です。この方法を使用して、化合物に存在するさまざまな元素の比率を数学的に決定できます。
この目的のために、化学者が有機化合物の組成を決定するために使用する機器であるCHNを使用して、未知の有機化合物の水素、炭素、酸素、窒素などの元素の質量分率を見つけることができます.
さまざまな元素の質量寄与が決定されると、この情報を化合物に存在する原子の数に簡単に変換できます。
化合物の実験式は、原子の数を最も単純な形式または最小の形式に保つことによって決定されます。これは、実験式が単に有機化合物に存在する元素の原子の最小の整数比であるためです。
実験式を計算するには、まず質量パーセントをグラムに変換する必要があります。その後、指定された式を使用してモル数を計算する必要があります:
次に、サブスクリプションの最も単純なモル比を計算する必要があります。このためには、すでに計算したモル数を最小の商で割る必要があります。次に、最小の整数比を計算する必要があります。出力は経験的です 化合物の式。
結論
化学者が原子構成要素を記号的に決定および説明するために使用する多くの表記法があります。これらの表記には経験的が含まれます 式 、分子の式、 と構造の式 .これらの 式 さまざまな元素の化学記号と、特定の化合物の原子組成を示す数値を含めます。
