[F.4 CHEM*] Experiment to determine empirical formula

Question

點解搵copper oxide既empirical formula個experiment同搵iron oxide果個唔同既??
即係點解搵iron oxide果個就淨係就咁擺係crucible度heat..
而搵copper oxide果個就要用combustion,, 又要supply town gas?
其實係咪有分邊d metal用邊個實驗?
咁係咪同隻metal本身既reactivity有關係呢?

Answer 1

我不清楚你學校所做實驗的部驟，所以只以普遍學校採用的實驗步驟來考慮問題。

金屬的氧化物（oxide of metals）的實驗式（empirical formula）可以由以下兩個方法求得。
1. 把已知質量（known mass）的金屬在空氣（air）中加熱（heat），然後量度所生成的金屬氧化物的質量。
2. 把已知質量金屬氧化物用還原劑（如碳carbon, 氫hydrogen, 煤氣town gas等）還原成金屬，然後量度所生成的金屬的質量。
無論用方法1還是方法2，最後都是由金屬氧化物所含金屬和氧（oxygen）的質量（masses）計算它們間的摩爾比（mole ratio），從而計算得實驗式。

活性較高的金屬，通常只可以用方法1。因為活性高的金屬，其氧化物非常穩定，不能被方法2中氫和碳等還原劑還原成金屬。就算可以還原，所需溫度也非常高。以鐵為例，以氫或鐵還原氧化鐵溫度約1500oC，這是實驗室不能提供的。

活性較低的金屬，方法1和方法2都可以使用，但通常使用方法2。一來活性較高金屬已了方法1，為免重覆，所以用方法2。二來活性較低的金屬，使用方法1是反應速率會較為緩慢。