Kemialliset kaavat johdettiin ensin määrittämällä kaikkien molekyylin muodostavien yhdisteiden massat, mikä johti kahden kemiallisen kaavan keskeisen tyypin kehittämiseen: molekyylikaava ja empiirinen kaava. Molemmat näyttävät molekyylissä olevat atomit, mutta esittelevät ja keskittyvät erilaisiin avainominaisuuksiin.
Empiirinen kaava vs molekyylikaava
Ero empiirisen ja molekyylikaavan välillä on se, että empiirinen kaava ei voi saada tarkkaa molekyylimassan mittaa, kun taas molekyylikaava voi saada tarkan molekyylimassan. Empiirinen kaava on helpoin mahdollinen atomien suhde, ja molekyylikaava antaa sinulle tarkan atomimäärän.
Empiirisen kaavan tarkoituksena on näyttää molekyylin atomit niiden yksinkertaisimmassa suhteessa. Se voi myös auttaa ennustamaan ioniyhdisteessä olevien atomien tyyppiä ja polymeerin toistuvia yksiköitä. Sitä voidaan käyttää kiteisille ioniyhdisteille, yksinkertaisille molekyyleille, polymeereille jne.
Toisaalta molekyylikaava antaa tarkan määrän atomia molekyylissä. Se on kaava, joka koostuu kunkin laskemasi tai sinulle antamasi atomin kokonaislukumäärästä. Sitä voidaan käyttää kovalenttisille yhdisteille, mutta sitä ei voida käyttää ionisille yhdisteille tai makromolekyyleille.
Empiirisen ja molekyylikaavan vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Empiirinen kaava | Molekyylikaava |
| Määritelmä | Se on yksinkertaisin kaavan muoto, jota voidaan käyttää molekyylille. | Se on kaava, joka näyttää atomien tyypin ja kunkin molekyylissä olevan atomin lukumäärän. |
| Käyttää | Käytetään kiteisille ioniyhdisteille, yksinkertaisille molekyyleille, polymeereille jne. | Käytetään kovalenttisille yhdisteille, mutta sitä ei voida käyttää ionisille yhdisteille tai makromolekyyleille. |
| Molekyylimassa | Se ei voi mitata tarkkaa molekyylimassaa. | Se voi mitata tarkan molekyylimassan. |
| Teoria | Se antaa molekyylin atomien yksinkertaisimman suhteen. | Se antaa tarkan atomien määrän molekyylissä. |
| Ennusteet | Se voi ennustaa ioniyhdisteessä olevien atomien tyypin ja polymeerin toistuvan yksikön. | Se voi ennustaa atomin hapettumisluvut, niiden reaktiot ja saavutetut lopputuotteet. |
Mikä on empiirinen kaava?
Empiiriset kaavat ovat yksinkertaisin tyyppi molekyylikaavoja, jotka voidaan kirjoittaa. Se näyttää atomityypit molekyylissä, mutta ei anna kunkin atomin todellista lukumäärää. Sen sijaan se tarjoaa molekyylin yksinkertaisimman kokonaislukusuhteen jokaiselle atomille.
Se on yksinkertaisin kaava yhdisteelle, joka määritellään kaavan pienimmän kokonaismäärän komponenttien alaindeksien suhteeksi.
Molekyylimolekyylin komponenttien yksinkertaisin suhde esitetään empiirisellä kaavalla. Ioniyhdisteen kaavan luomiseksi voimme vain vaihtaa kunkin ikonin varaukset, mikä antaa välittömästi ionien määrän molekyylissä. Makromolekyylejä varten voimme myös luoda empiirisiä formulaatioita.
Kun muotoilemme empiirisiä kaavoja polymeereille, laitamme ensin toistuvan yksikön ja sitten kirjaimen "n" osoittamaan, että polymeerissä voi olla n toistuvaa yksikköä. Empiiristä kaavaa sitä vastoin ei voida käyttää molekyylin massan, rakenteen tai isomeerien määrittämiseen, mutta se on hyödyllinen analyyttisista syistä.
Esimerkiksi glukoosin empiirinen kaava on CH2O, ja sen molekyylikaava on täysin erilainen. Ioniyhdisteet kiteisessä muodossaan esitetään yleensä empiirisen kaavan avulla. Esimerkiksi NaCl-kiteessä käytämme vain empiiristä kaavaa, koska emme voi sanoa tarkkaa atomien lukumäärää.
Mikä on molekyylikaava?
Molekyylikaavat edustavat molekyylien tyyppiä ja kunkin atomin lukumäärää. Tämän seurauksena se määrittää kunkin atomin oikean stoikiometrian. Atomit esitetään symboleilla, jotka näkyvät jaksollisessa taulukossa.
Lisäksi atominumerot tulee kirjoittaa alaindeksinä. Jotkut molekyylikaavat ovat neutraaleja (ei varausta), mutta jos sellainen on, se voidaan näyttää yläindeksinä oikealla puolella. Atomien kokonaislukumäärät sisällytetään alaindeksiin kaavaa laadittaessa.
Se on molekyyleistä luotu kaava, joka edustaa yhdisteen molekyylissä olevien yksittäisten atomien kokonaismäärää. Molekyylin muodostavien atomien määrä ja laji on esitetty molekyylikaavan muodossa. Se on esitys yhdisteen todellisesta kokonaislukusuhteesta sen osien välillä.
Kemiallisissa prosesseissa ja mitä tahansa kemiallista tietoa kirjoittaessamme hyödynnämme yleensä molekyylikaavaa. Voimme oppia paljon molekyylistä pelkästään vilkaisemalla sen molekyylikaavaa.
Voimme myös laskea esimerkiksi tarkan molekyylimassan. Lisäksi, jos se on ioninen aine, voimme ennakoida, mitä ioneja vapautuu ja kuinka monta vapautuu, kun se liukenee veteen.
Tärkeimmät erot empiirisen ja molekyylikaavan välillä
Johtopäätös
Voimme kirjoittaa empiirisen kaavan tietylle molekyylille tai makromolekyylille, mutta molekyylikaava on sen yksityiskohtaisempi versio, jossa on kattavampaa tietoa.
Molekyylikaavat osoittavat atomien tyypin ja molekyyliin liittyneiden atomien määrän, kun taas empiiriset kaavat osoittavat yksinkertaisimman muodon kaavoista, jotka voimme kirjoittaa molekyylille.
Tämän seurauksena ensisijainen ero empiiristen ja molekyylikaavojen välillä on se, että empiiriset kaavat tarjoavat vain yksinkertaisimmat atomisuhteet, mutta molekyylikaavat tarjoavat molekyyliin sisältyvien atomien todellisen määrän.
