Che cos'è una formula molecolare?
La formula molecolare è una notazione usata per descrivere la composizione di una sostanza. La maggior parte delle formule sono scritte in un modo che fornisce anche alcuni dettagli della struttura del legame del materiale. Una notazione correlata include formule empiriche. Alcuni materiali non possono essere rappresentati accuratamente con l'uso di formule molecolari.
La materia è costituita da atomi, la più piccola quantità di massa che mantiene le proprietà chimiche quando suddivisa. Gli atomi si legano in diversi modi per formare molecole. Una formula molecolare rappresenta la composizione elementale di una molecola.
La formula molecolare dell'acqua è H 2 O. Il numero due indica due atomi di idrogeno nella molecola. La O appare senza un numero, che significa un atomo di ossigeno. A seconda del testo, i numeri possono essere scritti senza pedici. Le formule scritte a mano utilizzano sempre il pedice.
Il propano è un componente del gas naturale. Questo idrocarburo ha tre carboni con legami lineari che formano una catena diritta. La catena del carbonio è circondata da otto molecole di idrogeno. La formula molecolare è C 3 H 8 . Nel processo di raffinazione, un po 'di propano reagirà per formare un ciclopropano. Il ciclopropano è una molecola triangolare circondata di nuovo da sei atomi di idrogeno, con una formula molecolare di C 3 H 6 .
Una molecola di idrogeno, H 2 , è stata persa nella produzione del ciclopropano. Altre reazioni erano possibili, inclusa la perdita di una molecola di idrogeno tra due dei tre carboni. Il propene, che ha un doppio legame tra il primo e il secondo carbone, ha anche una formula molecolare di C 3 H 6 . Mentre la formula di C 3 H 8 deve essere propano, C 3 H 6 è un'informazione insufficiente per identificare il composto.
La formula empirica è scritta come la più piccola unità ripetitiva di una molecola. La notazione richiede che i pedici nella formula siano numeri interi positivi. Le formule molecolari ed empiriche per il glucosio sono rispettivamente C 6 H 12 O 6 e CH 2 O. In questo caso, per costruire la molecola sono necessarie sei formule empiriche di glucosio. Le formule empiriche possono essere pensate come il minimo comune denominatore.
Le formule molecolari vengono utilizzate per calcolare i pesi molecolari dei materiali, che a loro volta forniscono i valori per determinare il numero di molecole o ioni presenti in una data massa di materiale. Questi calcoli sono necessari per valutare i risultati di una reazione o per preparare una soluzione di concentrazione nota. Le formule molecolari non sono una misura diretta di densità o massa o stato dell'essere.
Le macromolecole, sia naturali che sintetiche, sono difficili da caratterizzare per le loro formule molecolari. Queste molecole a catena lunga hanno spesso punti di diramazione con le proprie catene lunghe. Tipicamente, il monomero, o sostanza chimica di partenza da cui è derivato il polimero, viene usato come formula pseudo-molecolare. Il polietilene viene prodotto rimuovendo una molecola di idrogeno dall'etano per formare etano che quindi polimerizza. Ha un'unità ripetitiva di (CH 2 ) n, la n rappresenta un numero sconosciuto ma grande.