Wat is een moleculaire formule?

De moleculaire formule is een notatie die wordt gebruikt om de samenstelling van een stof te beschrijven. De meeste formules zijn geschreven op een manier die ook enig detail geeft van de bindingsstructuur van het materiaal. Een gerelateerde notatie omvat empirische formules. Sommige materialen kunnen niet nauwkeurig worden weergegeven door het gebruik van moleculaire formules.

materie bestaat uit atomen, de kleinste hoeveelheid massa die chemische eigenschappen behoudt wanneer deze wordt onderverdeeld. Atomen binden op verschillende manieren om moleculen te vormen. Een moleculaire formule vertegenwoordigt de elementaire samenstelling van één molecuul.

De moleculaire formule van het water is h ₂ o. De nummer twee geeft twee waterstofatomen in het molecuul aan. De O verschijnt zonder een getal, wat betekent één zuurstofatoom. Afhankelijk van de tekst kunnen de cijfers zonder subscripts worden geschreven. Handgeschreven formules gebruiken altijd het subscript.

Propaan is een onderdeel van aardgas. Deze koolwaterstof heeft drie koolstofatomen met lineaire bindingen die een rechte ketting vormen. De koolstofketen is omgevendoor acht waterstofmoleculen. De moleculaire formule is c ₃ h ₈ . In het raffinageproces zal een propaan reageren om cyclopropaan te vormen. Cyclopropaan is een driehoekig molecuul dat opnieuw wordt omgeven door zes waterstofatomen, met een moleculaire formule van C ₃ H ₆ .

Een waterstofmolecuul, H ₂ , ging verloren in de productie van het cyclopropaan. Andere reacties waren mogelijk, waaronder het verliezen van een waterstofmolecuul tussen twee van de drie koolstofatomen. Propene, dat een dubbele binding heeft tussen de eerste en tweede koolstofatomen, heeft ook een moleculaire formule van C ₃ H ₆ . Terwijl de formule van c ₃ h ₈ propaan moet zijn, is c ₃ h ₆ onvoldoende informatie om de verbinding te identificeren.

De empirische formule is geschreven als de kleinste herhalende eenheid van een molecuul. De notatie vereist dat de subscripts in de formule een positief intege zijnRs. De moleculaire en empirische formules voor glucose zijn c ₆ h ₁₂ o ₆ en ch ₂ o respectievelijk. In dit geval zijn zes empirische formules van glucose nodig om het molecuul te construeren. Empirische formules kunnen worden beschouwd als de laagste gemene deler.

Moleculaire formules worden gebruikt om de molecuulgewichten van materialen te berekenen, die op hun beurt de waarden bieden om het aantal moleculen of ionen in een gegeven massa materiaal te bepalen. Deze berekeningen zijn nodig om de resultaten van een reactie te evalueren of om een ​​oplossing van een bekende concentratie te bereiden. Moleculaire formules zijn geen directe maat voor dichtheid of massa, of staat van zijn.

Macromoleculen, zowel natuurlijk als synthetisch, zijn moeilijk te karakteriseren door hun moleculaire formules. Deze moleculen met lange keten hebben vaak vertakkingspunten met hun eigen lange ketens. Typisch wordt het monomeer of startende chemische stof waaruit het polymeer is afgeleid, gebruikt als een pseudo-moleculaire vormula. Polyethyleen wordt gemaakt door een waterstofmolecuul uit ethaan te verwijderen om ethaan te vormen dat vervolgens polymeriseert. Het heeft een herhalende eenheid van (ch ₂ ) n, de n vertegenwoordigt een onbekend maar groot aantal.