Основное различие между эмпирическими и молекулярными формулами заключается в том, что эмпирическая формула дает только простейшее соотношение атомов, тогда как молекулярная формула дает точное количество каждого атома в молекуле.
В химии мы часто используем символы для идентификации элементов и молекул. Молекулярная формула и эмпирическая формула - это два таких символических метода, которые мы используем для простого представления молекул и соединений.
Что такое эмпирические формулы?
Эмпирические формулы - это простейшая форма формул, которые мы можем записать для молекулы. Он показывает тип атомов в молекуле, но не дает реального количества каждого атома. Скорее, он дает простейшее целочисленное отношение каждого атома молекулы.
Например, C6H12O6 - молекулярная формула глюкозы, CH2O – его эмпирическая формула. В основном мы приводим эмпирические формулы для ионных соединений, находящихся в кристаллической форме. Например, мы не можем сказать точное количество Na и Cl в кристалле NaCl. Поэтому мы просто пишем эмпирическую формулу, обозначающую отношение связанных атомов.
Видео 01: Эмпирическая формула
Далее, Ca3(PO4)2 также является эмпирической формулой. В ионном соединении мы можем легко написать формулу, поменяв местами заряды каждого иона, и это автоматически даст число каждого иона в молекуле. Также мы можем написать эмпирические формулы для макромолекул. При написании эмпирических формул для полимеров мы пишем повторяющееся звено, а затем используем букву «n», чтобы сказать, что в полимере может быть n число повторяющихся звеньев. Однако мы не можем использовать эмпирическую формулу для определения массы, структуры или изомеров молекулы, но она полезна для аналитических целей.
Что такое молекулярные формулы?
Молекулярные формулы - это формулы, показывающие тип атомов и количество каждого атома, связанного в молекуле. Следовательно, он дает правильную стехиометрию каждого атома. Атомы изображаются их символами, которые показаны в периодической таблице. Кроме того, мы должны записать номера атомов в виде нижних индексов. Некоторые молекулярные формулы нейтральны (без заряда), но если заряд есть, мы можем указать его справа в виде надстрочного индекса.
Мы обычно используем молекулярную формулу в химических реакциях или при документировании каких-либо химических деталей. Просто взглянув на молекулярную формулу, мы можем получить много информации о молекуле. Например, мы можем рассчитать молекулярную массу. Кроме того, если это ионное соединение, мы можем предсказать, какие ионы и сколько из них высвободится при растворении в воде.
Видео 02: Сравнение молекулярных и эмпирических формул
Кроме того, мы можем предсказать степень окисления каждого атома, то, как они будут реагировать в реакции, и полученные продукты, используя молекулярные формулы. Однако, исходя только из молекулярной формулы, мы не можем предсказать точное расположение молекул. Потому что иногда на одну молекулярную формулу приходится несколько структурных формул. Это «изомеры». Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но могут отличаться связностью атомов (конституциональные изомеры) или пространственным расположением атомов (стереоизомеры). Таким образом, взглянув на молекулярную формулу, мы можем написать все возможные изомеры молекулы.
В чем разница между эмпирическими и молекулярными формулами?
Эмпирические формулы - это простейшая форма формул, которые мы можем написать для молекулы, в то время как молекулярные формулы - это формулы, показывающие тип атомов и количество каждого атома, связанного в молекуле. Следовательно, ключевое различие между эмпирическими и молекулярными формулами заключается в том, что эмпирическая формула дает только самое простое соотношение атомов, тогда как молекулярная формула дает точное количество каждого атома в молекуле. Кроме того, мы не можем вычислить точную молекулярную массу, используя эмпирическую формулу, в то время как мы можем получить точную молекулярную массу, используя молекулярную формулу.
В качестве еще одного важного различия между эмпирическими и молекулярными формулами мы можем сказать, что мы можем предсказать тип атомов в ионных соединениях и повторяющееся звено в полимере, тогда как мы можем предсказать степени окисления каждого атома, как они идут вступать в реакцию, а полученные продукты - с использованием молекулярных формул.
Резюме – Эмпирические и молекулярные формулы
Для определенной молекулы или макромолекулы мы можем написать эмпирическую формулу. Однако молекулярная формула является более подробной формой. Ключевое различие между эмпирическими и молекулярными формулами заключается в том, что эмпирическая формула дает только простейшее соотношение атомов, тогда как молекулярная формула дает точное количество каждого атома в молекуле.
