3.9
화합물은 보통 실험식 또는 분자식으로 묘사됩니다. 이러한 화학식은 각 원소의 원자의 양에 대한 정보를 제공합니다. 하지만 이런 화학식들은 어떻게 만들어질까요?
화합물의 분해와 같은 실험 분석을 통하여 화합물을 구성하는 원소의 상대적 질량을 추정합니다. 그런 다음 이런 상대적 질량을 사용하여 각 원소의 몰 수를 계산하고 화합물의 공식을 결정합니다. 예를 들어 화합물 표본이 43.64그램의 인과 56.36그램의 산소를 함유한 것으로 실험을 통해 알게 되었다고 생각해봅시다.
환산 계수로 몰질량을 사용하여 실험 데이터의 상대적 질량을 찾아냅니다. 인의 경우 1.41 몰, 산소의 경우 3.52 몰이 됩니다. 이런 몰 값은 원소에 임시 첨자로 할당하여 화합물의 임시적인 공식을 만들 수 있습니다.
몰 값을 가장 작은 몰 값으로 나누면 약 2.5 mol의 산소와 1 mol의 인의 몰비를 얻게 되는데 이는 화합물 내 원소의 실제 비율과 직접적으로 관련됩니다. 소수점 자리를 없애주기 위해 모든 숫자에 첨자의 정수 비율을 가장 적게 주는 가장 작은 계수를 곱하여 P2O5의 실험식을 생성합니다. 화합물의 분자식은 실험식 및 몰질량 또는 분자량 중 하나에 의해 결정될 수 있습니다.
예를 들어 실험식이 P2O5인 화합물이 몰 당 283.89g의 몰질량을 갖는 것으로 실험적으로 측정된다고 생각해봅시다. 그의 분자식은 실험식의 정수 배수이고 몰질량은 실험식 질량의 정수 배수입니다. 몰질량과 실험식 질량의 비율에 의해 화학식 단위의 수가 산출됩니다.
실험식에 화학식 단위 수를 곱하면 분자식이 됩니다. 따라서 분자식 P4O10로부터 이 화합물은 테트라인스포루스 디카오산화물 또는 흔히 실험식 이름인 오산화인으로 알려진 화합물입니다.
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