实验式是IB化学知识点之一,下面我们来整理相关概念,和它在考试中的常见考法,为复习工作添砖加瓦。
实验式(empirical formula)又称最简式或经验式,是化学式中的一种。用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式。由于实验式一般都是通过分析化学的元素分析法 (elemental analysis) 获得的,尤其是通过有机化学中燃烧法测定化合物中碳氢比,因此称为实验式。
Definition of empirical formula
a chemical formula showing the simplest ratio of elements in a compound rather than the total number of atoms in the moleculeCH2O is the empirical formula for glucose
许多化合物如离子化合物通常不是以分子的形态存在,实际上以实验式表示。如NaCl仅是氯化钠的实验式,表示在氯化钠晶体中Na?与Cl?的比例是1:1。直接由原子构成的物质(原子晶体)也常用最简式表示,如金刚石用C表示,红磷用P表示,硫磺用S表示,碳化硅用SiC表示等。
在有机物中,由于碳之间可以成键,种类很多,而因为最简式仅表示为组成物质分子中原子的最简整数比,所以不同的化合物可以有相同的最简式。例如苯和乙炔的最简式均为CH;单烯烃(通式CnH2n)的最简式都为CH2。此外同分异构体的分子式相同,因此最简式也相同。
【IB化学知识点补充:实验式和分子式的区别】
在有机化合物中经常会出现不同的化合物具有相同的实验式,即一个实验式可以表示多种化合物。
而一种物质只有一个固定的分子式,当两种物质的分子式相同时,需要用结构式来区分。
【实验式的考法】
一般确定实验式的题目都是通过质量分析,即通过实验给出组成分子的各元素的质量或质量百分比,在此基础上求实验式。
Step1. 由给定的元素质量计算该元素的摩尔数。即已知m求n:n=m/M
Step2. 计算出所有元素的摩尔数,然后将它们之间的数量关系化为比例关系(ratio by mole)。
Step3. 将上述所得的比例约化为最简整数比,即为实验式中各原子的数量比
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