分子式と組成式の違いとは?見分け方のコツと具体例を徹底解説

分子式と組成式の違いとは?見分け方のコツと具体例を徹底解説

分子式と組成式の違いとは?見分け方のコツと具体例を徹底解説とは一体何なのか? 詳しい意味を整理してお届けします。

定期試験や大学入試で頻出する「有機化合物の元素分析」では、実験データから組成式を導き、そこから分子式を決定する一連の計算力が試されます。組成式の求め方と計算問題の解法は、以下の3ステップで機械的に処理できます。

ステップ1:各元素の質量(または質量百分率%)を求める
試料を燃焼させ、生じた水(H₂O)の質量から水素の質量を、二酸化炭素(CO₂)の質量から炭素の質量を算出します。酸素が含まれる場合は、試料全体の質量から炭素と水素の質量を差し引いて求めます。

ステップ2:質量を各原子量で割り、「物質量(モル比)」に変換する
原子の個数比はモル比に等しいため、以下の比を計算します。
Cのモル比 : Hのモル比 : Oのモル比 = (Cの質量 / 12) : (Hの質量 / 1.0) : (Oの質量 / 16)

ステップ3:最も簡単な整数比に直して組成式を決定する
得られた比を最小の整数比に整理します。例えば「C : H : O = 1 : 2 : 1」となれば、組成式は「CH₂O」と確定します。

ステップ4:分子量を用いて分子式を決定する
問題文で与えられた分子量(または気体の状態方程式や凝固点降下から測定した値)を、組成式の式量で割ります。例えば分子量が60で組成式がCH₂O(式量30)の場合、60 ÷ 30 = 2となるため、分子式は各数値を2倍した「C₂H₄O₂」となります。

井上 凛
著者

井上 凛

心身ともに健康で持続可能なライフスタイルをテーマに、最新のウェルネストレンドを発信中。