最後更新：2026-06-30

實驗式告訴你什麼

實驗式（簡式）給出化合物中原子的最簡單整數比。它回答的是「各元素以什麼比例結合」，而非「一個分子裡有幾個原子」。葡萄糖、過氧化氫與乙酸雖然分子較大，實驗式卻都很精簡——分別為 CH₂O、HO 與 CH₂O。本計算器接收各元素的質量百分比，並回傳這個最簡比。

從百分組成到比值

這個方法建立在一個方便的假設上：想像剛好取 100 g 的化合物。如此一來，各元素的質量百分比就等於它以公克計的質量。把每個質量除以該元素的莫耳質量換算成莫耳數，再用其中最小的值去除所有莫耳數。

$$n_i = \frac{w_i}{M_i} \qquad r_i = \frac{n_i}{n_{\min}}$$

符號	物理量	單位
wᵢ	元素 i 的質量百分比	%
Mᵢ	元素 i 的莫耳質量	g/mol
nᵢ	每 100 g 的莫耳數	mol
rᵢ	莫耳比	—

把比值 rᵢ 四捨五入為小整數，即為實驗式的下標。

計算範例

某化合物經測定，以質量計含碳 40.0%、氫 6.7%、氧 53.3%。取 100 g 樣品：

$$n_\text{C} = \frac{40.0}{12.011} = 3.33 \qquad n_\text{H} = \frac{6.7}{1.008} = 6.65 \qquad n_\text{O} = \frac{53.3}{16.00} = 3.33$$

最小的莫耳數為 3.33 mol，因此相除得到：

$$\text{C}: \frac{3.33}{3.33} = 1 \qquad \text{H}: \frac{6.65}{3.33} = 2 \qquad \text{O}: \frac{3.33}{3.33} = 1$$

實驗式為 CH₂O。

從實驗式到分子式

分子式一定是實驗式的整數倍。要求出這個倍數，將化合物實測的莫耳質量除以實驗式的式量：

$$k = \frac{M_\text{molecular}}{M_\text{empirical}}$$

實驗式 CH₂O 的式量為 12.011 + 2(1.008) + 16.00 = 30.03 g/mol。葡萄糖的莫耳質量為 180.16 g/mol，所以 k = 180.16 ÷ 30.03 ≈ 6。把每個下標乘以 6，即得分子式 C₆H₁₂O₆。

當比值不是整數時

四捨五入這個步驟是本方法的主要限制。若計算出的比值落在 1.5、1.33 或 1.25 附近，這些數值並非捨入誤差，而是指向一個更大的共同倍數。將每個比值乘上能消去分數的最小因數：二分之一乘 ×2，三分之一乘 ×3，四分之一乘 ×4。例如比值 2.5，乘以 2 後即顯示真正的下標是 5 與 2。只有當數值落在整數約 0.1 範圍內時才直接四捨五入，這個差距正是百分比取到小數第一位時所預期的誤差。

常見的化簡

化合物	分子式	實驗式
葡萄糖	C₆H₁₂O₆	CH₂O
過氧化氫	H₂O₂	HO
苯	C₆H₆	CH
乙酸	C₂H₄O₂	CH₂O
水	H₂O	H₂O

常見問題（FAQ）

什麼是實驗式？

實驗式（簡式）給出化合物中原子的最簡整數比。以葡萄糖（C₆H₁₂O₆）為例，其實驗式為 CH₂O，因為原子比 6:12:6 可化簡為 1:2:1。它不告訴你分子中實際的原子數目——那是分子式——只表示相對比例。

如何由百分組成求實驗式？

假設取 100 g 樣品，則各元素的質量百分比即為其公克質量。將每個質量除以該元素的莫耳質量得到莫耳數，再將各莫耳數除以其中最小者。把這些商四捨五入為整數即為下標。以 40% C、6.7% H、53.3% O 為例，莫耳數為 3.33、6.65、3.33；除以 3.33 得 1、2、1，故實驗式為 CH₂O。

實驗式與分子式有何關係？

分子式是實驗式的整數倍。將化合物實際的莫耳質量除以實驗式質量即得此倍數。葡萄糖的實驗式為 CH₂O（質量 30.03 g/mol）；葡萄糖的莫耳質量為 180.16 g/mol，180.16 ÷ 30.03 ≈ 6，因此分子式為 C₆H₁₂O₆。

若莫耳比不是整數該怎麼辦？

出現小的分數通常表示應將所有比例乘上一個共同因數，而非直接四捨五入。接近 1.5 的比例在兩值都乘以 2 後變成 3；接近 1.33（4/3）乘以 3；接近 1.25（5/4）乘以 4。只有當數值落在整數約 0.1 範圍內時才直接四捨五入，因為這個差距來自四捨五入的百分比，而非真正的分數。