Chemische formules werden voor het eerst afgeleid door de massa's te bepalen van alle componenten die samen een molecuul vormen, wat leidde tot de ontwikkeling van twee belangrijke soorten chemische formules: molecuulformule en empirische formule. Beide tonen de atomen die aanwezig zijn in een molecuul, maar tonen en focussen op verschillende belangrijke kenmerken.
Empirische formule versus moleculaire formule
Het verschil tussen een empirische en molecuulformule is dat een empirische formule de exacte meting van de molecuulmassa niet kan krijgen, terwijl de molecuulformule de exacte molecuulmassa kan krijgen. De empirische formule is de gemakkelijkst mogelijke verhouding van de atomen, en de molecuulformule geeft je het exacte aantal atomen.
De empirische formule is bedoeld om de atomen van een molecuul in hun eenvoudigste verhouding weer te geven. Het kan ook helpen bij het voorspellen van het type atomen in de ionische verbinding en de herhalende eenheden in een polymeer. Het kan worden gebruikt voor kristallijne ionische verbindingen, eenvoudige moleculen, polymeren, enz.
Aan de andere kant geeft de molecuulformule een exacte hoeveelheid atomen in een molecuul. Het is de formule die bestaat uit de gehele hoeveelheid van elk atoom die je hebt berekend of die je hebt gekregen. Het kan worden gebruikt voor covalente verbindingen, maar kan niet worden gebruikt voor ionische verbindingen of macromoleculen.
Vergelijkingstabel tussen empirische en moleculaire formule
| Parameters van vergelijking: | Empirische formule | Moleculaire formule |
| Definitie | Het is de eenvoudigste formule die voor een molecuul kan worden gebruikt. | Het is de formule die het type atomen en het aantal van elk atoom in het molecuul weergeeft. |
| Toepassingen | Gebruikt voor kristallijne ionische verbindingen, eenvoudige moleculen, polymeren, enz. | Gebruikt voor covalente verbindingen, maar kan niet worden gebruikt voor ionische verbindingen of macromoleculen. |
| Moleculaire massa | Het kan de exacte molecuulmassa niet meten. | Het kan de exacte molecuulmassa meten. |
| Theorie | Het geeft de eenvoudigste verhouding van de atomen van een molecuul. | Het geeft het exacte aantal atomen in een molecuul. |
| Voorspellingen | Het kan het type atomen voorspellen dat zich in de ionische verbinding en de herhalende eenheid in een polymeer bevindt. | Het kan oxidatiegetallen in een atoom, hun reacties en de bereikte eindproducten voorspellen. |
Wat is empirische formule?
Empirische formules zijn het eenvoudigste type molecuulformules dat kan worden geschreven. Het geeft de atoomtypen in het molecuul weer, maar geeft niet het werkelijke aantal van elk atoom. Het biedt eerder de eenvoudigste integer-verhouding van het molecuul voor elk atoom.
Het is de meest elementaire formule voor een verbinding, gedefinieerd als de verhouding van subscripts van het minste gehele aantal componenten in de formule.
De eenvoudigste verhouding van componenten in een moleculair molecuul wordt weergegeven door de empirische formule. Om de formule voor een ionische verbinding te maken, kunnen we de ladingen van elk pictogram verwisselen, wat onmiddellijk het aantal ionen in het molecuul oplevert. Voor macromoleculen kunnen we ook empirische formuleringen maken.
Bij het formuleren van empirische formules voor polymeren, plaatsen we eerst de herhalende eenheid en vervolgens de letter "n" om aan te geven dat het polymeer n herhalende eenheden kan hebben. De empirische formule kan daarentegen niet worden gebruikt om de massa, structuur of isomeren van een molecuul te bepalen, maar is om analytische redenen nuttig.
Glucose heeft bijvoorbeeld CH2O als empirische formule, en de molecuulformule daarvoor is heel anders. Ionische verbindingen in hun kristallijne vorm worden meestal weergegeven met behulp van een empirische formule. In een NaCl-kristal gebruiken we bijvoorbeeld alleen de empirische formule, omdat we het exacte aantal atomen niet kunnen aangeven.
Wat is moleculaire formule?
Het soort atomen en het aantal van elk atoom geassocieerd met een molecuul worden weergegeven door molecuulformules. Als resultaat bepaalt het de juiste stoichiometrie van elk atoom. De atomen worden weergegeven door symbolen, die worden weergegeven in het periodiek systeem.
Verder moeten de atoomnummers worden geschreven als subscripts. Sommige molecuulformules zijn neutraal (geen lading), maar als die er is, kan deze worden weergegeven als een superscript aan de rechterkant. De gehele hoeveelheden van de atomen worden in het subscript meegenomen bij het formuleren van een formule.
Het is een formule gemaakt van moleculen die het totale aantal individuele atomen vertegenwoordigt dat in het molecuul van een verbinding wordt aangetroffen. De hoeveelheid en het soort atomen waaruit een molecuul bestaat, worden weergegeven in de vorm van een molecuulformule. Het is een weergave van de werkelijke verhouding van het gehele getal tussen de samenstellende delen van de verbinding.
Bij chemische processen en bij het schrijven van chemische informatie gebruiken we meestal de molecuulformule. We kunnen veel over een molecuul leren door alleen maar naar de molecuulformule te kijken.
We kunnen bijvoorbeeld ook de exacte molecuulmassa berekenen. Als het een ionische stof is, kunnen we ook anticiperen welke ionen vrijkomen en hoeveel vrijkomen wanneer het in water oplost.
Belangrijkste verschillen tussen empirische en moleculaire formule
Gevolgtrekking
We kunnen een empirische formule schrijven voor een bepaald molecuul of macromolecuul, maar de molecuulformule is de meer gedetailleerde versie ervan met meer uitgebreide informatie.
Molecuulformules geven het soort atomen aan en de hoeveelheid atomen die in het molecuul zijn verbonden, terwijl empirische formules de eenvoudigste vorm van formules weergeven die we voor een molecuul kunnen schrijven.
Als gevolg hiervan is het belangrijkste onderscheid tussen empirische en molecuulformules dat empirische formules alleen de eenvoudigste atoomverhoudingen bieden, maar molecuulformules geven de werkelijke hoeveelheid atomen in een molecuul.
