Guinguette Marais Poitevin

用語

• 経験式化合物に含まれるさまざまな元素の比率を、実際の数字によらずに示す表記法

化学者は、化合物の原子構成要素を記述したり要約したりするために、さまざまな表記法を使用します。

経験式、分子式、構造式などの表記法は、元素の化学記号と数値を用いて原子構成を表します。

経験式は最も単純な表記法であり、化合物中の元素の最小の整数比を示すものである。

経験式は最も単純な表記法であり、化合物に含まれる元素の最小の整数比を示す。分子式とは異なり、化合物の1分子に含まれる原子の絶対数を示すものではない。

Structural Formulas v. Empirical Formulas

経験式は、分子式と同様に、分子内の原子の位置や結合に関する構造情報を持たない。 そのため、物理的な性質が異なるいくつかの異なる構造（異性体）を表現することができます。 ブタンとイソブタンの場合、どちらの分子も経験式はC2H5で、分子式はC4H10と同じである。

経験式の決定

経験式は質量組成データを用いて決定することができます。

• CHNアナライザー（分子の組成を測定する装置）を用いて、未知の有機化合物のサンプルの炭素、水素、酸素などの原子の質量分率を求めることができます。
• 元素の相対的な質量分率がわかれば、モル数に換算することができます。
• 元素の最小の整数比が経験式です。

例1：

塗料やインク、接着剤などによく使われる溶剤である酢酸メチルなどの化合物が与えられたとします。 酢酸メチルを化学的に分析すると、炭素(C)が48.64%、水素(H)が8.16%、酸素(O)が43.20%であることがわかりました。 経験式を求めるために、その化合物が100gあると仮定します。

ステップ1：それぞれの割合を、各元素のグラム単位の質量の式に変えます。 すなわち、48.64% Cは48.64g C、8.16% Hは8.16g H、43.20% Oは43.20g Oとなります。これは、化合物全体が100gあると仮定しているからです。

Step2：各元素の量（グラム）をモル数に換算します。

left(\frac{48.64 ″g C″}{1}-right)\frac{1 ″mol″}{12.01 ˶ˆ꒳ˆ˵ ) = 4.049 ˶ˆ꒳ˆ˵ )

Left(˶ˆ꒳ˆ˵ ) = 8.16 ˶ˆ꒳ˆ˵ )

Left(˶ˆ꒳ˆ˵ ) = 8.095 ˶ˆ꒳ˆ˵ )7 mol}

Step 3: それぞれのモル値を最小のモル値で割ります。

4.049 ″mol ″}{2.7 ″mol ″ = 1.5

\\\\\\ = 3

⁾⁾2.7 ″mol ″}{2.7 ″mol ″ = 3

⁾⁾2.7 ″mol ″}{2.7 ˶ˆ꒳ˆ˵ ) = 1

Step 4: 必要に応じて、整数を掛けて整数にし、1つの数字に演算する場合は、すべての数字に演算します。

1.5 掛ける 2 = 3

3 掛ける 2 = 6

1 掛ける 2 = 2

従って、酢酸メチルの経験式は C3H6O2.

例 2:

デカンの経験式は C5H11 です。 分子量は142.286g/molです。 デカンの分子式は？

ステップ1：経験式の分子量を計算する（Cの分子量＝12.011g/mol、Hの分子量＝1.008g/mol）

5（12.0111g/mol）＋11（1.008g/mol）＝C5H11

60.055g/mol＋11.008g/mol＝71.

Step 2: 分子式の分子量を経験式の分子量で割って、両者の比率を求めます。

142.286 ㎤}{71.143 ㎤=2

分子式の重さが経験式の重さの2倍なので、原子の数も2倍になりますが、比率は同じです。