組成パーセントから実験式を求める方法（ステップ解説）

一般化学で最も出題されるのが組成パーセントから実験式を求める問題です。宿題、AP試験、予習レポートの常連です。 朗報があります。手順はいつも同じ5手です。リズム（パーセント→グラム→モル→最小比→整数化）を体に覚え込ませれば、元素欠落や 手強い分数を含むどんな変形も解けます。

実験式を求める5手順

質量パーセントから実験式を計算する方法の完全手順です。ブックマーク推奨です。

1. 試料100gを仮定する。パーセントがそのままグラムになる（C 40.0% → C 40.0g）。パーセントから実験式を求める方法の核心トリックです。
2. グラムをモルに変える。各質量を原子量で割る。モル数＝質量÷原子量。標準原子量を使う（C = 12.011、H = 1.008、O = 15.999、N = 14.007）。
3. 最小モル値で割る。最も少ない元素を基準に正規化し、粗いモル比を得る。
4. 分数を解消する。全比に2・3・4・5を掛けて整数化する。1.5を1に丸めてはいけない。
5. 式を書く。整数をヒル式順（C→H→残りはアルファベット順）で添字にする。

手計算を即チェックしたいなら、同じ数値をパーセント→実験式計算機に貼り付けてください。この5手順を そのまま実行し、採点者が見たい各行を印刷します。

例題1：グルコース（きれいな比）

C 40.00%、H 6.71%、O 53.29%の化合物。実験式を求めよ。

教科書通りの理想ケースで、試験問題の半分はこの型です。問われているのは解法を知っているか、です。トップページのパーセントからの実験式計算機にこの3値を入れて検証してみましょう。

例題2：酸化鉄（×2の落とし穴）

さび試料はFe 69.94%、O 30.06%。早まった丸めを罰する問題です。

小数→乗数の対応表は暗記ものです。.50 → ×2、.33/.67 → ×3、.25/.75 → ×4、.20/.40/.60/.80 → ×5。パーセント入力の実験式計算機はこれを自動判定し、どの乗数を使ったか表示するのでレポートの根拠に使えます。

合計が100にならない場合

• 元素の欠落（多くは酸素）。C + H = 62%だけで他がなければ残り38%をOに。燃焼実験では酸素を「差分」で求めるため省略されがちです。
• 丸めのノイズ（99.7〜100.3%）。無視して進める。有効数字の残りかすです。
• パーセントでなくグラムで与えられる。手順1を飛ばしてモルから始める。グラムからの実験式計算機モードがまさにそのためです。

点を落とす化学量論の落とし穴

• 途中での丸め。モル計算までは3〜4桁を保持し、丸めるのは最終の添字だけ。早い丸めは1.50を2に変えFe₂O₃を壊します。
• 原子量の間違い。小数第2位までの問題ではCに12.0でなく12.011を使う。最小値で割る際に誤差が増幅します。
• ヒル式順の忘却。C₄H₅N₂Oが正しく、H₅C₄ON₂はモル比が合っていても減点対象です。
• 質量パーセントとモルパーセントの混同。元素分析のパーセントは質量基準です。比較前にモル質量（原子量）で割らなければなりません。これが化学量論の要です。

単位がうまくいく理由：パーセントからモルへ

なぜ100g仮定が「許される」のか。モルの概念のおかげです。大事なのは原子数の相対関係であり、試料全体を 拡大縮小しても相対比は変わりません。各質量が何個の原子に相当するかを原子量で割って明らかにする。それが巨視的な質量パーセントから微視的な式への橋です。

よくある質問

パーセントから実験式を1分で求めるには？

100g仮定→原子量で割る→最小で割る→分数解消。速くやるなら一度手で解いた後、実験式計算機にパーセントを入れて手順を写しましょう。

パーセントモードとは？

質量パーセント（合計約100%）を入れるモードです。グラム・燃焼モードもあります。計算機の使い方ガイドで使い分けを確認してください。

分子式とはどうつながる？

実験式が比を与え、実験モル質量が真の分子へ拡大します。実験式から分子式を求める方法がこの記事の続きです。