質問: 化学式について 初歩的で恥ずかしい質問なのですが教えてください。 例えば水だとh2oで水素が2個と酸素が1個ある角度で結びついていると習った覚えがあるのですが、水素と酸素が結びついているのは顕微鏡などで見えるのですか? こんな反応式なんかも 2co+o2→2co2 顕微鏡なんかで確認できるのですか(どうやって確認するのですか)? なんかイメージの世界でリアリティに欠けてまして。。。
回答: 「どうやって確認するのですか?」という部分の回答が無い様ですので、以下をご参考にして下さい。 化合物の組成(分子式)は顕微鏡などでは決定しません。例えば、水は水素が2個と酸素が1個結びついて水分子をつくっていることは、高性能な顕微鏡の無い、ずっと昔から分かっていました。 今でも、顕微鏡で分子の構造を決定することはしていないでしょう。 さて、その方法は例えば水の場合、電気分解等で、その組成はh=11.19%、o=88.81%ということが容易に分析出来ます。 ここで、h:oの原子数比を求めると、11.19/1:88.81/16=11.19:5.55=2:1でh2oとなります(これは実験式といいます)。 これは、化合物の組成を表す簡単な式であって、1分子中に各元素の原子が実際に何個あるかを表していません。 h2o,h4o2,h6o3でも実験式はh2oとなります。分子式は実験式の整数倍になりますので、分子式を求めるにはその化合物(ここでは水)の分子量を測定しなければなりません。 分子量はアボガドロの法則等より、比較的簡単に求められます。 水の分子量を測定すると18となるので、分子式は (h2o)n=18 [(1×2)+16]n=18 n=1 従って、水の分子はh2oで、水素2個、酸素1個より成り立っていることが分かります。 今では、分かり切ったh2oという組成なのですが、昔の化学者の努力で多数の化合物の組成が分ってきました。