Het belangrijkste verschil tussen empirische en moleculaire formules is dat een empirische formule alleen de eenvoudigste verhouding van atomen geeft, terwijl een molecuulformule het exacte aantal van elk atoom in een molecuul geeft.
In de scheikunde gebruiken we vaak symbolen om elementen en moleculen te identificeren. Molecuulformule en empirische formule zijn twee van dergelijke symbolische methoden die we gebruiken om moleculen en verbindingen op een gemakkelijke manier weer te geven.
Wat zijn empirische formules?
Empirische formules zijn de eenvoudigste formules die we voor een molecuul kunnen schrijven. Het toont het type atomen in het molecuul, maar het geeft niet het werkelijke aantal van elk atoom. Het geeft eerder de eenvoudigste gehele verhouding 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 zich in de kristallijne vorm bevinden. 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 van verbonden atomen aangeeft.
Video 01: Empirische formule
Verder is Ca3(PO4)2 ook een empirische formule. In een ionische verbinding kunnen we de formule gemakkelijk schrijven door de ladingen van elk ion te verwisselen, 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 herhalende eenheid, en dan gebruiken we de letter "n" om te zeggen dat er n aantal herhalende 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?
Moleculaire formules zijn de formules die het type atomen en het aantal van elk atoom dat in het molecuul is verbonden, weergeven. Daarom geeft het de juiste 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 molecuulformules zijn neutraal (geen lading), maar als er een lading is, kunnen we die aan de rechterkant als superscript weergeven.
We gebruiken normaal gesproken de molecuulformule 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. Als het een ionische verbinding is, kunnen we ook voorspellen wat de ionen zijn en hoeveel ervan zullen vrijkomen wanneer het in water wordt opgelost.
Video 02: Vergelijking van moleculaire en empirische formules
Bovendien kunnen we de oxidatiegetallen van elk atoom voorspellen, hoe ze zullen reageren in een reactie en de resulterende producten met behulp van moleculaire formules. Alleen op basis van de molecuulformule kunnen we de exacte moleculaire rangschikking echter niet voorspellen. Want soms zijn er meerdere structuurformules 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 ordening van atomen (stereo-isomeren). 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 formules die we voor een molecuul kunnen schrijven, terwijl molecuulformules de formules zijn die het type atomen en het aantal van elk atoom dat in het molecuul is verbonden, weergeven. Daarom is het belangrijkste verschil tussen empirische en moleculaire formules dat de empirische formule alleen de eenvoudigste atoomverhouding geeft, terwijl de molecuulformule 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 molecuulformule.
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 om te reageren in een reactie, en de resulterende producten met behulp van moleculaire formules.
Samenvatting – Empirische versus moleculaire formules
Voor een bepaald molecuul of een macromolecuul kunnen we een empirische formule schrijven. De molecuulformule is echter de meer gedetailleerde vorm. Het belangrijkste verschil tussen empirische en moleculaire formules is dat een empirische formule alleen de eenvoudigste atoomverhouding geeft, terwijl een molecuulformule het exacte aantal van elk atoom in een molecuul geeft.
