Verschil tussen empirische en moleculaire formules

De belangrijk verschil tussen empirische en moleculaire formules is dat een empirische formule geeft alleen de eenvoudigste verhouding van atomen, terwijl een molecuulformule het exacte aantal van elk atoom in een molecuul geeft.

In de chemie gebruiken we vaak symbolen om elementen en moleculen te identificeren. Moleculaire formule en empirische formule zijn twee van dergelijke symbolische methoden die we gebruiken om moleculen en verbindingen op een eenvoudige manier weer te geven.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn empirische formules
3. Wat zijn moleculaire formules
4. Vergelijking zij aan zij - Empirische versus moleculaire formules in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat zijn empirische formules?

Empirische formules zijn de eenvoudigste vorm van formules die we voor een molecuul kunnen schrijven. Het toont het type atomen in het molecuul, maar het geeft niet het reële aantal van elk atoom. Integendeel, het geeft de eenvoudigste gehele ratio van elk atoom van het molecuul.

Bijvoorbeeld C₆H₁₂O₆ is de molecuulformule van glucose en CH₂O is de empirische formule. Meestal geven we empirische formules voor ionische verbindingen, die in de kristallijne vorm zijn. We kunnen bijvoorbeeld niet het exacte aantal Na en Cl in een NaCl-kristal zeggen. Dus we schrijven gewoon de empirische formule die de verhouding aangeeft van verbonden atomen.

                                       Video 01: Empirische formule

Verder, Ca₃(PO₄)₂ is ook een empirische formule. In een ionische verbinding kunnen we gemakkelijk de formule schrijven door de ladingen van elk ion onderling uit te wisselen, en dat geeft automatisch het aantal van elk ion in het molecuul. We kunnen ook empirische formules schrijven voor macromoleculen. Bij het schrijven van empirische formules voor polymeren schrijven we de repeterende eenheid, en dan gebruiken we de letter "n" om te zeggen dat er een n aantal repeterende eenheden in het polymeer kan zijn. We kunnen de empirische formule echter niet gebruiken om de massa, structuur of isomeren van een molecuul te vinden, maar het is nuttig voor analytische doeleinden.

Wat zijn moleculaire formules?

Molecuulformules zijn de formules die het type atomen en het aantal van elk in het molecuul verbonden atoom weergeven. Daarom geeft het de correcte stoichiometrie van elk atoom. De atomen worden weergegeven door hun symbolen, die worden weergegeven in het periodiek systeem. Bovendien moeten we de aantallen atomen als subscripts schrijven. Sommige moleculaire formules zijn neutraal (geen lading), maar als er een lading is, kunnen we deze aan de rechterkant als een superscript weergeven.

We gebruiken normaal de moleculaire formule in de chemische reacties, of bij het documenteren van chemische details. Door alleen naar de molecuulformule te kijken, kunnen we veel informatie over het molecuul krijgen. We kunnen bijvoorbeeld de molecuulmassa berekenen. Ook als het een ionische verbinding is, kunnen we voorspellen wat de ionen zijn en hoeveel ervan vrijkomen als het in water wordt opgelost.

Video 02: Vergelijking van moleculaire en empirische formules

Verder kunnen we de oxidatiegetallen van elk atoom voorspellen, hoe ze gaan reageren in een reactie en de resulterende producten met behulp van moleculaire formules. Alleen van de molecuulformule kunnen we echter niet de exacte moleculaire indeling voorspellen. Omdat er soms verschillende structurele formules zijn voor een enkele molecuulformule. Dit zijn de "isomeren". Isomeren hebben dezelfde molecuulformule, maar kunnen verschillen van de connectiviteit van atomen (constitutionele isomeren) of de ruimtelijke rangschikking van atomen (stereoisomeren). Dus, door naar de molecuulformule te kijken, kunnen we alle mogelijke isomeren voor een molecuul schrijven.

Wat is het verschil tussen empirische en moleculaire formules?

Empirische formules zijn de eenvoudigste vorm van formules die we voor een molecuul kunnen schrijven, terwijl moleculaire formules de formules zijn die het type atomen en het aantal van elk in het molecuul verbonden atoom weergeven. Vandaar dat het belangrijkste verschil tussen empirische en moleculaire formules is dat de empirische formule alleen de eenvoudigste verhouding van atoom geeft, terwijl moleculaire formule het exacte aantal van elk atoom in een molecuul geeft. Bovendien kunnen we de exacte molecuulmassa niet berekenen met behulp van de empirische formule, terwijl we de exacte molecuulmassa kunnen krijgen met behulp van de moleculaire formule.

Als een ander belangrijk verschil tussen empirische en moleculaire formules, kunnen we zeggen dat we het type atomen in ionische verbindingen en herhalende eenheden in een polymeer kunnen voorspellen, terwijl we de oxidatiegetallen van elk atoom kunnen voorspellen, hoe ze gaan reageren in een reactie en de resulterende producten met behulp van moleculaire formules.

Samenvatting - Empirische vs. Moleculaire Formules

Voor een bepaald molecuul of een macromolecuul kunnen we een empirische formule schrijven. De moleculaire formule is echter de meer gedetailleerde vorm. Het belangrijkste verschil tussen empirische en moleculaire formules is dat een empirische formule alleen de eenvoudigste verhouding van atoom geeft, terwijl een molecuulformule het exacte aantal van elk atoom in een molecuul geeft.

Referentie:

1. "Empirische formule 2." Transition Metals. Beschikbaar Hier
2. Libretexts. "6.9: Moleculaire formules voor verbindingen berekenen." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 20 mei 2018. Beschikbaar Hier  

Hoffelijkheid van video:

1. "75649220" door eLearn.Punjab via Vimeo
2. "34647886" door Dick Trent via Vimeo