实验式

从实验或猜想推导出来的公式

实验式在物理学里又称为经验公式,是一个从实验或猜想推导出来的公式,而不是直接从“ 第一性原理 ”推导出来的公式,可以预测观察结果的数学方程式。 如专门预测氢原子 谱线 波长的 里德伯公式 。

定义

物理

如专门预测氢原子谱线波长的里德伯公式。该公式于 1888 年提出,可以准确地预测莱曼系的波长。可是,一直到1913年, 尼尔斯·玻尔 发表了他著名的原子玻尔模型以后,科学家们才搞清楚为什么这公式会如此地准确。

化学

实验式(empirical formula )又称最简式或实验式,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。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。

有机化合物 中往往有不同的化合物具有相同的实验式。例如 乙炔 、苯的实验式均为CH,但乙炔的 分子式 是CH,苯的分子式是CH。

用法

无机物

1.

表示在通常情况下,不以单一的真实分子形式存在的化合物的组成。如离子化合物 无水氯化钙 、 硫酸钾 、氯化钠、 氢氧化钠 等,通常分别用最简式CaCl、KSO、NaCl、 NaOH 表示。 晶体 以 原子 间的 共价键 结合形成的物质( 原子晶体 )也常用最简式表示,如 金刚石 用C表示, 碳化硅 用 SiC 表示等。

2.

化学式 以单个分子形式表示有困难时用最简式表示。如 红磷 的化学式直接表示为P。

3.

同类 单质 或有相同元素组成比例的化合物的简写。例如 白磷 P可简单表示为P(也可以以此表示白磷、红磷等不确定的 同素异形体 的单质 混合物 的组成);PO简写为PO,称为 五氧化二磷 ;硫蒸气中含有S、S、S等分子,统一表示成S。

有机化合物

1.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; 烯烃 (通式CH)的最简式都为CH。此外同分异构体的 分子式 相同,因此最简式也相同。

应当注意的是,当且仅当最简式和分子式相同时,最简式才表示物质的一个真实分子(表示分子的真实组成及分子量)。

关于最简式和实验式,虽然一般认为是同义词,但习惯上表达侧重点不同。最简式是对于已经确定元素组成物质的 化学式 ,其中各元素原子个数比一般为 互质 的整数;实验式则无此限制。

用例

参考资料