一个化学式的来历

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一个化学式的来历

水的化学式是H2O,能不能写成H3O1.5H4O2,或其它呢?答案是肯定的,不能。 一个化学物质的化学式是化学家们根据化学分析和计算的结果确定的,往往是经过好些化学家,甚至几代化学家研究确定的。直到今天还有一些化学物质的化学式未能确定,留待后人进行分析和计算。

以二氧化碳为例,首先分析确定它是由碳和氧两种元素组成的,然后再分析计算二氧化碳中碳和氧的重量。

直到1820年,瑞典化学家贝齐里乌斯和法国化学家杜隆首先测定并计算出二氧化碳分子中碳和氧的质量分数。

他们测定了氧气是空气重量的1.1026倍,二氧化碳是空气重量的1.524倍。如果以空气的重量为1,氧气的重量就是1.1026,二氧化碳的重量就是1.524。根据1体积氧气和碳化合后生成1体积二氧化碳,在生成的二氧化碳的气体中包含氧气的体积。于是认为,1.524份重的二氧化碳中含有1.1026份重的氧和0.42141.5241.1026)份重的碳,这样计算出二氧化碳中氧和碳的重量组成为:

1.1026

100%72.35%

1.10260.4214

0.4214

100%27.65%

1.10260.4214

又经过了20年,1840年,法国化学家杜马把经过精确称量的含纯粹碳的石墨和金刚石放在充足的氧气中燃烧,并用氢氧化钾(KOH)溶液吸收生成的二氧化碳,求得二氧化碳中按重量计,含氧72.734%,含碳27.266%

后来又经过一些化学家们重新分析和计算,得出二氧化碳中氧和碳含量较精确的质量分数:氧占72.722%,碳占27.278

用氧和碳的相对原子质量1612除这种气体中氧和碳的质量分数,就可得到二氧化碳分子中氧原子的个数和碳原子的个数的比值,即:

72.72227.278

:4.54:2.27 1612

把这个比值化成简单的整数是21

这就是说,在二氧化碳分子中,每含有1个碳原子,就必定含有两个氧原子。但是,究竟含有几个碳原子?或者说,究竟含有几个氧原子?这还要根据二氧化碳的式量来决定。

1811年,意大利物理学家阿伏加德罗就提出假说:在同一温度和压力下,相同体积的


任何气体都含有相同数目的分子。由此可以得出同温同压下

1M1

,相对密度之比等于

2M2

气体物质式量之比。

经过化学家和物理学家们精确的测定计算后,知道在标准状况下,也就是0℃和

1.01105Pa的条件下,1升二氧化碳的质量为1.977克,1升氢气的质量为0.08988克。

那么,二氧化碳和氢气的相对密度是:

1.977

22

0.08988

这样,根据上面的公式,二氧化碳的式量就等于22244

某一物质的式量是所含组成各元素的相对原子质量之和。二氧化碳分子中只有1个碳原子和两个氧原子时,它的式量就是:1221644。这正与测定所得的二氧化碳的式量相等。因此,二氧化碳的化学式就是CO2




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