실험식과 분자식

쉽게 말하면

이렇게 나타납니다

1. 예시 1
   $\mathrm{C}$ $40.0\%$, $\mathrm{H}$ $6.7\%$, $\mathrm{O}$ $53.3\%$인 물질의 실험식
   $$\mathrm{C}:\frac{40.0}{12}\approx 3.33,\mathrm{H}:\frac{6.7}{1}\approx 6.7,\mathrm{O}:\frac{53.3}{16}\approx 3.33\Rightarrow 1:2:1$$
   시료를 $100\mathrm{g}$이라고 놓으면 %가 그대로 $\mathrm{g}$이 됩니다. 몰수를 구한 뒤 가장 작은 값($3.33$)으로 모두 나누면 $1:2:1$이 나와 실험식은 $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$입니다.
2. 예시 2
   같은 물질의 분자량이 $180$이라면 분자식은
   $$\text{실험식량}=12+2+16=30,n=\frac{180}{30}=6\Rightarrow {\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$$
   실험식 $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$에 6을 곱해 포도당의 분자식을 얻었습니다. 분자량이라는 정보 하나가 없었다면 여기까지 올 수 없었다는 점이 중요합니다.
3. 예시 3
   실험식이 같아도 전혀 다른 물질일 수 있습니다
   벤젠(${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6$)과 아세틸렌(${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_2$)은 실험식이 둘 다 $\mathrm{CH}$입니다. 원자 개수비는 $1:1$로 같지만, 분자량이 각각 $78$과 $26$이라 $n$이 $6$과 $2$로 갈립니다. 성질도 완전히 다릅니다 — 실험식은 물질의 신분증이 아니라 비율표일 뿐입니다.

순서대로 하면

1. 1시료를 $100\mathrm{g}$으로 가정합니다. 그러면 각 원소의 %가 그대로 질량($\mathrm{g}$)이 됩니다.
2. 2각 원소의 질량을 그 원소의 원자량으로 나눠 몰수를 구합니다.
3. 3구한 몰수들을 그중 가장 작은 값으로 모두 나눕니다.
4. 4결과가 $1.5$, $1.33$처럼 소수로 나오면 적당한 정수를 전체에 곱해 정수비로 만듭니다($1.5\to \times 2$, $1.33\to \times 3$).
5. 5이 정수비로 실험식을 쓰고, 실험식량을 계산합니다.
6. 6분자량이 주어졌다면 $n=\frac{\text{분자량}}{\text{실험식량}}$을 구해 실험식의 첨자에 모두 곱합니다.

실험식과 분자식

자주 하는 오해

자주 묻는 질문