化學原理啟迪25
1. 我們可以發現，在這個不知名的化合物中，各組成原子彼此最小的整數比，可用三種原子中，莫耳數最小的數值，來除每一個原子的莫耳數而獲得：
碳： 3.220/3.220 = 1
氫： 16.10/3.220 = 5
氮： 3.220/3.220 = 1
2. 這個化合物的化學式可寫成CH5N。這個化學式稱為「實驗式empirical formula」；它呈現了，一個化合物各種組成原子，彼此最簡單的整數比。
3. 如果這個化合物是分子，那麼，它實際上的化學式可能是CH5N，也可能是C2H10N2，或C3H15N3，依此類推，也就是原子「最簡單整數比」的倍數；每一個以倍數增加的分子式，都不會改變「組成原子」彼此的比例關係。
4. 分子如果以（CH5N）x來描述，x是整數，那個分子的「實驗式empirical formula」CH5N。
5. 為了得到這個分子精確的化學式：分子式molecular formula，我們必須知道莫耳量molar mass。
6. 假設我們知道「實驗式CH5N」的化合物，莫耳量是31.06。我們怎麼判斷分子的化學式呢？
7. 因為「分子化學式」一定是「實驗式」的整數倍，所以，我們首先必須知道CH5N實驗式的重量：
1碳C： 1×12.011g = 12.011g
5氫H： 5×1.008g = 5.040g
1氮N： 1×14.007g = 14.007g
CH5N的質量 = 31.058g
8. 這個數值，跟這個化合物已知的莫耳重量一樣，所以，這個樣品物質是由化學式CH5N的分子組成的。
9. 通常，分子化學式跟實驗式是不一樣的，這個問題，接下來會繼續說明。(摘錄Steven S. Zumdahl 的《化學原理Chemical Principles》)
徐弘毅：
1. 判斷化合物組成，最直接的方法就是測量樣品的「重量」。但是，籠統地把整個樣品裡的東西秤重，並沒有辦法推測出「組成成分」，必須想辦法「分解」這些化合物的組成元素，其中一個分解的方法就是讓化合物內的東西「燃燒」。
2. 燃燒，就是讓樣品跟「氧」起化學反應，如果樣品中有「碳」，就會產生「二氧化碳CO2」，如果有「氫」，就會產生「水H2O」等等，把產生的物質收集起來，一一測量每一種成分的重量，就可以推論出樣品中組成元素的重量。
3. 因為我們已經知道「水H2O」是由2個「氫」和1個「氧」組成，又能夠從元素符號表查到每種元素的「原子量」，所以，我們能夠從收集到的「水」的重量，計算出「氫H」的重量，而這些「氫H」都是從樣品而來的。用同樣的方法，就可以從「二氧化碳」計算出樣品中「碳」的質量。
4. 我們知道每種組成元素的「重量」，就能計算出每種元素的「重量百分比」，如果我們假定化合物的總重量是100g，就能很容易地依據它們的「重量百分比」，寫出100g樣品中，每種元素的個別「重量」。
5. 但是，光有元素的「重量」，而沒有每種元素的「莫耳數」（原子的顆粒數單位），仍然無法寫出化合物中每種原子的「比例關係」，那麼，如何求每種元素的「莫耳數」呢？
6. 我們可以從符號表查到每種元素的「原子量」，加上單位「公克g」，就成為元素每莫耳的「質量」；
7. 元素的重量÷元素的莫耳量＝元素的莫耳數。依照這個公式，就可以計算出每種元素的「莫耳數」，互相比較就成為化合物的「實驗式」。
8. 如果光用儀器分析化合物、秤重，只能計算出「實驗式」；但是如果有更多的資訊，像是知道樣品化合物確實的「莫耳量」，那就可以透過比較「實驗式」的分子量，和化合物的「莫耳量」，求出化合物的「化學式」。
參考資料：
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