Ključna razlika med empiričnimi in molekularnimi formulami je v tem, da empirična formula poda le najenostavnejše razmerje atomov, medtem ko molekularna formula poda natančno število vsakega atoma v molekuli.
V kemiji pogosto uporabljamo simbole za identifikacijo elementov in molekul. Molekularna formula in empirična formula sta dve takšni simbolični metodi, ki ju uporabljamo za predstavitev molekul in spojin na enostaven način.
Kaj so empirične formule?
Empirične formule so najenostavnejša oblika formul, ki jih lahko zapišemo za molekulo. Prikazuje vrsto atomov v molekuli, vendar ne daje dejanskega števila vsakega atoma. Namesto tega daje najpreprostejše celoštevilsko razmerje vsakega atoma molekule.
Na primer, C6H12O6 je molekulska formula glukoze, in CH2O je njegova empirična formula. Večinoma podajamo empirične formule za ionske spojine, ki so v kristalni obliki. Na primer, ne moremo povedati točnega števila Na in Cl v kristalu NaCl. Zato samo napišemo empirično formulo, ki označuje razmerje povezanih atomov.
Video 01: Empirična formula
Nadalje, Ca3(PO4)2 je tudi empirična formula. V ionski spojini lahko enostavno zapišemo formulo tako, da zamenjamo naboje vsakega iona, kar samodejno da število vsakega iona v molekuli. Prav tako lahko zapišemo empirične formule za makromolekule. Ko pišemo empirične formule za polimere, zapišemo ponavljajočo se enoto, nato pa uporabimo črko "n", da povemo, da je lahko v polimeru n ponavljajočih se enot. Vendar empirične formule ne moremo uporabiti za iskanje mase, strukture ali izomerov molekule, vendar je uporabna za analitične namene.
Kaj so molekularne formule?
Molekulske formule so formule, ki prikazujejo vrsto atomov in število posameznih atomov, povezanih v molekuli. Zato daje pravilno stehiometrijo vsakega atoma. Atomi so prikazani s svojimi simboli, ki so prikazani v periodnem sistemu. Poleg tega bi morali številke atomov zapisati kot indekse. Nekatere molekulske formule so nevtralne (brez naboja), če pa je naboj, ga lahko prikažemo na desni strani kot nadnapis.
Molekularno formulo običajno uporabljamo pri kemičnih reakcijah ali pri dokumentiranju kakršnih koli kemičnih podrobnosti. Če samo pogledamo molekularno formulo, lahko dobimo veliko informacij o molekuli. Na primer, lahko izračunamo molekulsko maso. Če gre za ionsko spojino, lahko predvidimo, kateri so ioni in koliko se jih bo sprostilo, ko se raztopi v vodi.
Video 02: Primerjava molekulskih in empiričnih formul
Poleg tega lahko z uporabo molekulskih formul predvidimo oksidacijska števila vsakega atoma, kako bodo reagirali v reakciji in nastale produkte. Vendar le iz molekularne formule ne moremo napovedati natančne molekularne razporeditve. Ker včasih obstaja več strukturnih formul za eno molekulsko formulo. To so "izomeri". Izomeri imajo enako molekulsko formulo, vendar se lahko razlikujejo od povezanosti atomov (konstitucionalni izomeri) ali prostorske razporeditve atomov (stereoizomeri). Torej, če pogledamo molekulsko formulo, lahko zapišemo vse možne izomere za molekulo.
Kakšna je razlika med empiričnimi in molekularnimi formulami?
Empirične formule so najpreprostejša oblika formul, ki jih lahko zapišemo za molekulo, medtem ko so molekularne formule formule, ki prikazujejo vrsto atomov in število vsakega atoma, povezanega v molekuli. Zato je ključna razlika med empiričnimi in molekularnimi formulami ta, da empirična formula poda le najpreprostejše razmerje atoma, medtem ko molekularna formula poda natančno število vsakega atoma v molekuli. Poleg tega ne moremo izračunati natančne molekulske mase z uporabo empirične formule, medtem ko lahko dobimo natančno molekulsko maso z uporabo molekulske formule.
Kot še ena pomembna razlika med empiričnimi in molekularnimi formulami lahko rečemo, da lahko napovemo vrsto atomov v ionskih spojinah in ponavljajoče se enote v polimeru, medtem ko lahko napovemo oksidacijska števila vsakega atoma, kako potekajo reagirati v reakciji in nastali produkti z uporabo molekulskih formul.
Povzetek – empirične proti molekularnim formulam
Za določeno molekulo ali makromolekulo lahko zapišemo empirično formulo. Vendar je molekularna formula bolj podrobna oblika. Ključna razlika med empiričnimi in molekularnimi formulami je, da empirična formula poda le najpreprostejše razmerje atomov, medtem ko molekularna formula poda natančno število vsakega atoma v molekuli.
