物質的化學式,是化學家進行交流的共通語言的重要部份。確定一種新合成的化合物的化學式,需要經過一系列化學實驗。
化學家通過實驗獲得的,顯示出化合物內所含的各種原子或離子數目的最簡整數比的式子,稱為實驗式 (empirical formula)。那麼,化合物的實驗式和化學式有甚麼區別和聯繫呢?
離子化合物或具有巨型共價結構的共價化合物 (如二氧化硅) 的化學式和實驗式完全相同。
這是因為,在這類物質的巨型結構中,沒有獨立存在的離子、原子或分子。因此,它們的化學式是以實驗式表示的,其意義是化合物內所含的各種離子或原子數目的最簡整數比。例如,氯化鈉的化學式 \(\ce{NaCl}\) 的含義是,在氯化鈉中,鈉離子和氯離子數目的最簡整數比是 \(1:1\)。
由分子組成的化合物的化學式,與其實驗式不盡相同。
這是因為,由分子組成的化合物的化學式,是以分子式 (molecular formula) 表示的。分子式與實驗式的意義不同,它表示的是一個分子內所含的各種原子的實際數目。例如,乙烷的化學式 \(\ce{C2H6}\) 表示,在一個乙烷分子中,含有 \(2\) 個碳原子和 \(6\) 個氫原子。由於 \(\ce{C2H6}\) 分子中,碳原子數目和氫原子數目的最簡整數比是 \(1:3\)。因此它的實驗式是 \(\ce{CH3}\)。