組成式 計算：質量パーセントやグラムから組成式と分子式
組成式 計算は OpenStax Chemistry の手順どおりです。各元素の物質量を求め、最も小さい値で割り、整数にします。C 74.02 %、H 8.710 %、N 17.27 % のニコチンは C5H7N、モル質量 162.28 g/mol なら分子式は C10H14N2 です。
計算方法
組成式は3ステップで求めます。（1）各元素の質量を原子量で割って物質量（mol）にする、（2）すべてを最も小さい物質量で割る、（3）1.5 のような比が残ったら、整数になる最小の数を全部に掛ける。パーセントの場合も同じで、試料 100 g 中のグラム数として扱います。
計算例（1〜5行目は OpenStax Chemistry 2e より）
| 入力 | 物質量の比 | 組成式 | モル質量 | 分子式 |
|---|---|---|---|---|
| Fe 34.97 g、O 15.03 g | 1 : 1.500 | Fe2O3 | – | – |
| C 27.29 %、O 72.71 % | 1 : 2.000 | CO2 | – | – |
| N 0.130 g、O 0.370 g | 1 : 2.492 | N2O5 | – | – |
| C 74.02 %、H 8.710 %、N 17.27 % | 4.998 : 7.008 : 1 | C5H7N | 162.28 g/mol | C10H14N2 |
| C 49.47 %、H 5.201 %、N 28.84 %、O 16.48 % | 3.999 : 5.009 : 1.999 : 1 | C4H5N2O | 194.2 g/mol | C8H10N4O2 |
| C 40.0 %、H 6.71 %、O 53.3 % | 1 : 1.999 : 1 | CH2O | 180.16 g/mol | C6H12O6 |
組成式から分子式へ
分子式は組成式の整数倍です。n = モル質量 ÷ 組成式の式量。ニコチン（C5H7N）の式量は 81.118 g/mol で、162.28 ÷ 81.118 = 2.0005 なので C10H14N2 です。OpenStax ではモル質量を 40.57 g = 0.2500 mol から求めています。原子量は IUPAC の標準原子量（C 12.011、H 1.0080、N 14.007、O 15.999、Fe 55.845）を使います。逆に化学式から質量パーセントを出すには質量百分率 計算、化学式のモル質量はモル質量計算が便利です。
よくある質問
質量パーセントから組成式を求めるには？
パーセントを 100 g 中のグラムとみなして mol に直し、最小値で割ります。C 27.29 %、O 72.71 % なら 2.272 mol と 4.545 mol、比 1 : 2 で CO2 です。
比が整数にならないときは？
すべての比に同じ小さな整数を掛けます。1 : 1.5 は 2 : 3（Fe2O3）、1 : 3.5 は 2 : 7（Cl2O7）、1.33 なら 3 を掛けます。
分子式はどう求めますか？
モル質量を組成式の式量で割り、添字にその数を掛けます。180.16 ÷ 30.026 = 6 なので CH2O × 6 = C6H12O6 です。
パーセントではなくグラムでも入力できますか？
はい。Fe 34.97 O 15.03（赤鉄鉱のグラム数）でも Fe2O3 になります。
どの原子量を使っていますか？
IUPAC 原子量委員会（CIAAW）の標準原子量で、C 12.011、H 1.0080、O 15.999 などです。教科書の丸めた値とは比の最後の桁が少しずれることがあります。
組成式と分子式はいつも同じですか？
いいえ。CO2 や Fe2O3 は同じですが、グルコース C6H12O6 の組成式は CH2O です。
出典・根拠
- OpenStax, Chemistry 2e, section 3.2 “Determining Empirical and Molecular Formulas” (Examples 3.11–3.13: hematite Fe2O3, CO2 from 27.29 % C, nicotine C5H7N → C10H14N2; Cl2O7, N2O5, caffeine C8H10N4O2) (read 09.10.2026)
- IUPAC CIAAW – Abridged Standard Atomic Weights (Atomic Weights 2021, revised 2024), as used by the molar mass calculator (checked 09.10.2026)
更新日： · 編集方針
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