经验公式描述了一种物质中每种原子的比例,"经验"一词是指在可观测结果中经验公式的起源,即:,公式是通过实验确定的。科学家通过观察未知化合物的形成或与已知物质的相互作用来检验其组成。化合物中原子的比例只能粗略地了...
经验公式描述了一种物质中每种原子的比例,"经验"一词是指在可观测结果中经验公式的起源,即:,公式是通过实验确定的。科学家通过观察未知化合物的形成或与已知物质的相互作用来检验其组成。化合物中原子的比例只能粗略地了解其性质,但这是进一步研究的基础。
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科学家如果能创造出一种化合物,并知道试剂的成分,或反应的物质,他们就可以确定产品的经验公式,他们进行反应,生产出产品,而不留下任何未反应的输入他们还监测进入反应的试剂的比例。重要的是他们知道试剂的分子比例,而不是质量或体积的比例,因为这些测量值会因不同的分子而变化。试剂的比例告诉他们产品中原子的比例,因为它们所加入的分子中有多少是用于反应的。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产物。科学家通常用这种方法分析碳氢化合物,只含有碳和氢原子的物质。它们燃烧未知的碳氢化合物,收集二氧化碳和水蒸气,反应生成。当碳氢化合物燃烧时,它与氧发生反应;反应可以表示为CfHg B O2--gt;D CO2 E H2O,其中a,B,D和E表示反应中分子的比例,f和g代表碳氢化合物中碳和氢的比例。实验人员测量二氧化碳和水蒸气的质量然后他们将这些数字除以相应化合物的分子量。对于二氧化碳,得到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,才能得到氢分子的数量。他们找到了保持C和C的比例的最小整数公式中的f和g是经验公式的下标。经验公式并不表示分子的精确结构。例如乙炔和苯是含有等量碳原子和氢原子的碳氢化合物,所以每种气体的经验公式都是CH。乙炔的分子式是C2H2,而苯的分子式是C6H6。尽管经验公式相同,但它们的性质有很大的不同:乙炔是一种用于切割和焊接的高爆炸性气体;六个碳苯环是芳香物质的决定性组成部分,存在于许多负责味道和气味的分子中。