Qu'est-ce qu'une formule moléculaire?
La formule moléculaire est une notation utilisée pour décrire la composition d'une substance. La plupart des formules sont écrites de manière à donner quelques détails sur la structure de liaison du matériau. Une notation associée inclut des formules empiriques. Certains matériaux ne peuvent pas être représentés avec précision par l'utilisation de formules moléculaires.
La matière est composée d'atomes, la plus petite quantité de masse qui conserve les propriétés chimiques lorsqu'elle est subdivisée. Les atomes se lient de différentes manières pour former des molécules. Une formule moléculaire représente la composition élémentaire d'une molécule.
La formule moléculaire de l'eau est H 2 O. Le nombre deux indique deux atomes d'hydrogène dans la molécule. Le O apparaît sans numéro, ce qui signifie un atome d'oxygène. Selon le texte, les chiffres peuvent être écrits sans indices. Les formules manuscrites utilisent toujours l'indice.
Le propane est un composant du gaz naturel. Cet hydrocarbure a trois atomes de carbone avec des liaisons linéaires formant une chaîne droite. La chaîne de carbone est entourée de huit molécules d'hydrogène. La formule moléculaire est C 3 H 8 . Lors du raffinage, du propane réagira pour former du cyclopropane. Le cyclopropane est une molécule triangulaire entourée à nouveau de six atomes d’hydrogène, dont la formule moléculaire est C 3 H 6 .
Une molécule d'hydrogène, H2, a été perdue lors de la production du cyclopropane. D'autres réactions étaient possibles, notamment la perte d'une molécule d'hydrogène entre deux des trois atomes de carbone. Le propène, qui possède une double liaison entre le premier et le deuxième atome de carbone, a également une formule moléculaire de C 3 H 6 . Alors que la formule de C 3 H 8 doit être le propane, C 3 H 6 est une information insuffisante pour identifier le composé.
La formule empirique est écrite comme la plus petite unité récurrente d'une molécule. La notation nécessite que les indices de la formule soient des entiers positifs. Les formules moléculaires et empiriques du glucose sont respectivement C 6 H 12 O 6 et CH 2 O. Dans ce cas, six formules empiriques de glucose sont nécessaires pour construire la molécule. Les formules empiriques peuvent être considérées comme le plus petit dénominateur commun.
Les formules moléculaires sont utilisées pour calculer les poids moléculaires des matériaux, lesquels fournissent à leur tour les valeurs permettant de déterminer le nombre de molécules ou d'ions présents dans une masse donnée de matériaux. Ces calculs sont nécessaires pour évaluer les résultats d’une réaction ou pour préparer une solution de concentration connue. Les formules moléculaires ne constituent pas une mesure directe de la densité, de la masse ou de l'état d'être.
Les macromolécules, tant naturelles que synthétiques, sont difficiles à caractériser par leurs formules moléculaires. Ces molécules à longue chaîne ont souvent des points de ramification avec leurs propres longues chaînes. Typiquement, le monomère ou le produit chimique de départ à partir duquel le polymère a été dérivé est utilisé en tant que formule pseudo-moléculaire. Le polyéthylène est fabriqué en retirant une molécule d'hydrogène de l'éthane pour former de l'éthane qui se polymérise ensuite. Il a une unité répétitive de (CH 2 ) n, le n représentant un nombre inconnu mais important.