實驗式

實驗式

實驗式在物理學里又稱為經驗公式,是一個從實驗或猜想推導出來的公式,而不是直接從“第一性原理”推導出來的公式,可以預測觀察結果的數學方程式。如專門預測氫原子譜線波長的里德伯公式。

定義


物理

如專門預測氫原子譜線波長的里德伯公式。該公式於 1888 年提出,可以準確地預測萊曼系的波長。可是,一直到1913年,尼爾斯·玻爾發表了他著名的原子玻爾模型以後,科學家們才搞清楚為什麼這公式會如此地準確。

化學

實驗式
實驗式
實驗式(empirical formula)又稱最簡式或實驗式,是化學式中的一種。用元素符號表示化合物分子中各元素的原子個數比的最簡關係式。由於實驗式一般都是通過分析化學的元素分析法 (elemental analysis) 獲得的,尤其是通過有機化學中燃燒法測定化合物中碳氫比,因此稱為實驗式。許多化合物如離子化合物通常不是以分子的形態存在,實際上以實驗式表示。如NaCl僅是氯化鈉的實驗式,表示在氯化鈉晶體中Na⁺與Cl⁻的比例是1:1。
有機化合物中往往有不同的化合物具有相同的實驗式。例如乙炔、苯的實驗式均為CH,但乙炔的分子式是CH,苯的分子式是CH。

用法


無機物

1.
表示在通常情況下,不以單一的真實分子形式存在的化合物的組成。如離子化合物無水氯化鈣、硫酸鉀、氯化鈉、氫氧化鈉等,通常分別用最簡式CaCl、KSO、NaCl、NaOH 表示。晶體以原子間的共價鍵結合形成的物質(原子晶體)也常用最簡式表示,如金剛石用C表示,碳化硅用SiC表示等。
2.
化學式以單個分子形式表示有困難時用最簡式表示。如紅磷的化學式直接表示為P。
3.
同類單質或有相同元素組成比例的化合物的簡寫。例如白磷P可簡單表示為P(也可以以此表示白磷、紅磷等不確定的同素異形體的單質混合物的組成);PO簡寫為PO,稱為五氧化二磷;硫蒸氣中含有S、S、S等分子,統一表示成S。

有機化合物

1.在有機物中,由於碳之間可以成鍵,種類很多,而因為最簡式僅表示為組成物質分子中原子的最簡整數比,所以不同的化合物可以有相同的最簡式。例如苯和乙炔的最簡式均為CH;單烯烴(通式CH)的最簡式都為CH。此外同分異構體的分子式相同,因此最簡式也相同。
應當注意的是,當且僅當最簡式和分子式相同時,最簡式才表示物質的一個真實分子(表示分子的真實組成及分子量)。
關於最簡式和實驗式,雖然一般認為是同義詞,但習慣上表達側重點不同。最簡式是對於已經確定元素組成物質的化學式,其中各元素原子個數比一般為互質的整數;實驗式則無此限制。

用例


物質分子式實驗式
HOHO
氯化鈉——NaCl
甲烷CHCH
CHCH
SS
乙酸乙酯CHOCHO
葡萄糖CHOCHO