分子式：入手方法、例、演習 - 化学 - 2025

分子式は、化合物中に存在するすべての元素の原子とそれらの数は、それらの化学記号で示された化合物の分子の表現です。各原子には添え字が付いています。

分子式には、分子のさまざまな原子の結合や空間的な関係を示さないという制限があります。構造式と同じように。たとえば、C ₆ H ₁₂ O ₆は、グルコース、ガラクトース、フルクトースの分子式です。

同じ分子式から無限の異性体化合物を得ることができます。これは高分子量の可変有機化合物に対応します。出典：ガブリエルボリバル

分子式の原子の配置には一連の規則があります。イオン塩は、例えば塩化ナトリウム、カチオンシンボルし（Na ^+は）最初に配置され、次いで、アニオンシンボル（Clで^- ）。これが、塩化ナトリウムの分子式がNaClである理由です。

有機化合物の分子式は、最初に炭素（C）の記号、次に水素（H）の記号、残りの原子の順に配置して記述されます。たとえば、酢酸の分子式はC ₂ H ₄ O ₂です。

分子式を取得する方法

化合物の分子式の取得は、その最小式または経験式の事前確立に基づいています。このため、両方の式を取得する最初の手順は共通です。

最初の一歩

通常、化合物の元素の質量をパーセント形式で表します。次に、簡単な計算を実行して、さまざまな要素の質量百分率をグラムで表されたそれらの質量に変換する必要があります。

第二段階

各元素のグラム単位での質量とそれらの原子質量がわかると、各原子の相対数または各原子のモル数は、異なる元素のそれぞれの質量をそれらの原子質量で割ることによって得られます。

第三段階

相対数分割全て最小値との相対数によって原子数。最小比率の値は整数でなければなりません。比率の値に小数が含まれている場合、その小数が消えるように修正する必要があります。

修正は、比率のすべての値に、すべての値を整数に戻す数値を掛けることで構成されます。たとえば、最小比率の値が1.25の場合、すべての値に4を掛ける必要があります。1.25に4を掛けると5になるため、整数です。

第四段階

化合物の要素のすべての化学記号が配置され、対応する下付き文字が付けられます。つまり、要素の最小比率の値です。

第5ステップ

化合物の最小分子式は、化合物の分子量とその最小分子量（n）の重量の比率を取得することにより、その分子式に変換できます。この関係は、分子式と最小式の関係と同じです。

n =化合物の分子量/最小式の重量

分子式を取得するには、最小式にnを掛けます。これは、最小式の添え字のそれぞれにnを掛ける必要があることを意味します。

n =分子量/最小式量

=分子式/最小式

分子式=最小式

分子式の例

いくつかの一般的な分子式を以下に示します。

-酸化第一鉄（FeO）

-水酸化ナトリウム（NaOH）

-酸化カリウム（K ₂ O）

-過塩素酸（Cl ₂ O ₇）

-水酸化第二鉄

-塩化カルシウム（CaCl ₂）

-塩酸（HCl）

-硫酸ナトリウム（N ₂ SO ₄）

-硫酸（H ₂ SO ₄）

-過臭素酸（HBrO ₄）

-塩化アルミニウム（AlCl ₃）

-メタン（CH ₄）

-プロパン（C ₃ H ₈）

-エタン（C ₂ H ₆）

-エチルアルコール（C ₂ H ₆ O）

-酢酸（C ₂ H ₄ O ₂）

-ベンゼン（C ₆ H ₆）

-グルコース（C ₆ H ₁₂ O ₆）

解決された演習

-演習1

安息香酸メチルには以下の質量パーセントがあります：

C：70.57％、

H：5.93％

または：23.49％

そして、136.1 g / molの分子量。分子式を決定します。

最初の一歩

最初のステップは、質量のパーセンテージが分子量に関連していることを知って、要素の質量のパーセンテージをグラムで表すことです。

化合物のモルに対応する136.1グラムのうち、70.57％は炭素のみを表します。残りの要素についても同様です。

炭素質量= 136.1 g（70.57 / 100）

= 96.05 g

水素の質量= 136.1 g（5.93 / 100）

= 8.06 g

酸素の質量= 136.1（23.49 / 100）

= 31.96 g

第二段階

分子式の作成では、原子の相対数（NRA）を決定する必要があります。これを行うには、要素の質量を原子質量で割ります。

NRA（C）= 96 g / 12 g

= 8

NRA（H）= 8 g / 1 g

= 8 g

NRA（O）= 32 g / 16 g

= 2

第三段階

次に、要素の最小比率（PME）を計算する必要があります。これを行うには、すべてのNRA値を最小のNRA値で割ります：

PME（C）= 8/2

= 4

PME（H）= 8/2

= 4

PME（O）= 2/2

= 1

第四段階

要素の添え字が計算された最小比率であるという事実に基づいて、安息香酸メチルの最小式を書きます。

C ₄ H ₄ O

第5ステップ

最後に、安息香酸メチルの分子式を確立する必要があります。したがって、nを計算します。

n =分子量/最小式量

最小式の重量は68 g / molです。

= 136.1 g / 68 g

n≈2

分子式= 2最小式

= 2 C ₄ H ₄ O

安息香酸メチルの分子式= C ₈ H ₈ O ₂

-演習2

ベンゼンを構成する元素の割合は次のとおりです。

C：92.36％

H：7.64％。

ベンゼンの分子量は78 g / molです。その分子式を決定します。

最初の一歩

要素の質量百分率をグラム単位の質量に変換します。

炭素質量= 78 g（92.36 / 100）

= 72.04 g

水素の質量= 78 g（7.64 / 100）

= 5.96 g

第二段階

原子の相対数（NRA）の計算。これを行うには、要素の質量を原子質量で割ります。

NRA（C）= 72 g / 12 g

= 6

NRA（H）= 6 g / 1 g

= 6

第三段階

要素の最小比率（PME）の値の計算。これは、すべてのアイテムのNRA値を最小のNRA値で割ることによって計算されます：

PME（C）= 6/6

= 1

PME（H）= 6/6

= 1

第四段階

要素の添え字が計算された最小比率の値であることを考慮して、ベンゼンの最小式を記述します。

最小ベンゼン式：CH

第5ステップ

分子量と最小式の質量との関係を計算することによる分子式の確立：

n =分子量/最小式の重量

= 78 g / 13 g

n = 6

分子式=最小式

= 6CH

= C ₆ H ₆

参考文献

1. ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
2. ウィキペディア。（2020）。化学式。から回復：en.wikipedia.org
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5. Peter J. Mikulecky、Chris Hren。（2020）。分子式を見つけるために経験式を使用する方法。から回復：dummies.com