第 3 章 化學反應 3-1 化學式及百分組成 3-2 化學反應式與平衡 3-3 化學計量 3-4 化學反應中的能量變化
3-1 化學式及百分組成 3-1.1 實驗式 3-1.2 分子式 3-1.3 結構式 3-1.4 示性式 3-1.5 化合物的質量百分率組成
1-3.1 實驗式 實驗式是表示物質組成的最簡單化學式。 只表明分子所含原子的種類和原子數目的 最簡單整數比，故又稱為 。 只表明分子所含原子的種類和原子數目的 最簡單整數比，故又稱為 。 例如乙酸和葡萄糖之實驗式均為CH2O，表 示它們所含碳、氫和氧的原子數比為 1：2：1。 簡式
以實驗式表示的常見物質 分 類 實 例 金屬元素 銀(Ag)、鐵(Fe)、銅(Cu)等 網狀結構的元素 矽(Si)、石墨(C)、鑽石(C)等 分 類 實 例 金屬元素 銀(Ag)、鐵(Fe)、銅(Cu)等 網狀結構的元素 矽(Si)、石墨(C)、鑽石(C)等 離子 化合物 氯化鈉(NaCl)、氧化鎂(MgO)、 硝酸鋇(Ba(NO3)2)等 網狀結構的化合物 二氧化矽(SiO2)、氮化硼(BN)等
元素分析實驗裝置 O2 試料 CuO Mg(ClO4)2 NaOH H2O 吸收管 CO2 吸收管 H的質量 C的質量
範例 3-1 維生素C僅含碳、氫、氧三種元素，又稱抗壞血酸，可治療壞血病及預防流行性感冒。將 8.8 克的抗壞血酸進行燃燒反應，會產生 13.2 克二氧化碳與 3.6 克水，求抗壞血酸之實驗式。 解答
抗壞血酸之實驗式為 C3H4O3 將各元素的質量轉換為原子莫耳數 碳、氫、氧原子的莫耳數比為：
3-1.2 分子式 分子式是用來表示一分子內所包含之原子種類和數目，也就是表示該分子實際組成的化學式。
常見化合物的分子式與實驗式
3-1.3 結構式 將原子和原子間聯結以化學鍵「—」表示出來的化學式，稱為結構式，例如水和甲烷的結構式： 水與甲烷的結構式及模型如下頁
水與甲烷的結構式及模型
同分異構物 有機化合物中，有許多分子式相同，但結構式不同的物質，例如： 名稱 分子式 結構式 二甲醚 乙醇 C2H6O C2H6O
3-1.4 示性式 將結構式適當的簡化，把較具化學特性的原 子或原子團表示出來，如： －OH(稱為 )、 －COOH(稱為 )、 羥基 將結構式適當的簡化，把較具化學特性的原 子或原子團表示出來，如： －OH(稱為 )、 －COOH(稱為 )、 －NH2(稱為 )⋯ ⋯等， 以此強調其化學性質之化學式稱為示性式。 羥基 羧基 胺基
範例 C2H3O2 C4H6O4 HOOC (CH2)2COOH (CH2)2(COOH)2 丁二酸俗稱琥珀酸， 其結構式如右圖所示，請寫出其： (1)實驗式 (2)分子式 (3)示性式 C2H3O2 C4H6O4 HOOC (CH2)2COOH (CH2)2(COOH)2
3-1.5 化合物的質量百分率組成 利用化學式可以計算化合物中各成分元素的質量百分率組成，化合物中元素X的質量百分率組成定義如下式所示： .
例如，水的分子式為 H2O 化學式 組成元素的質量百分率 分子式 實驗式
範例 2008 年夏天爆發的毒奶粉事件，其主角為三聚氰胺，經分析其中含有 28.56％ 的碳元素、4.80％ 的氫元素及 66.64％ 的氮元素，且由另一實驗量測得其分子量為 126.14 。求三聚氰胺的實驗式及分子式。(原子量：N＝14.0) 解答 三聚氰胺的實驗式為CH2N2 (式量=42.0) 126.14 = 42.03 × 3 ⇒分子式為C3H6N6