hce_kmu
108年
物理及化學
第 67 題
Adipic acid contains 49.32% C, 43.84% O, and 6.85% H by mass. What is the empirical formula?
- A $C_3H_5O_2$
- B $C_2HO_3$
- C $C_2H_5O_4$
- D $C_3HO_3$
- E $C_3H_3O_4$
思路引導 VIP
假設你有幾種不同重量的零件，但你想知道在一個組合包裡，這些零件「數量」的最簡單比例，除了知道它們各自的總重量外，你還需要知道什麼資訊，才能把重量轉換成數量呢？當你算出的數量比例出現了小數（例如 1.5 個）時，你會採取什麼數學動作，讓它變成化學式中規範的整數形式？
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AI 詳解
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恭喜你精準地選出了正確答案！這題的核心在於將「重量百分組成」轉換為「原子數比例」。在求取實驗式（簡式）時，我們通常假設樣本總重為 100 克，將各元素的百分比直接視為質量，再分別除以各自的原子量來求得摩爾數比。
原子數比例的化簡與求取
經由計算，碳、氫、氧的摩爾數分別約為 $4.11\text{ mol}$、 $6.80\text{ mol}$ 與 $2.74\text{ mol}$。將這三個數值同時除以其中的最小值 $2.74$ 後，可以得到約 $1.5 : 2.48 : 1$ 的比例。由於實驗式的原子數係數必須是「最簡整數比」，我們觀察到 $1.5$ 與 $2.5$（約值）的特性，將其整組擴大兩倍，便能得出 $3 : 5 : 2$，對應的實驗式即為 $C_3H_5O_2$。
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