Vad är en molekylformel?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


En molekylformel är ett sätt att representera kemiska ämnen där den exakta atomsammansättningen av kemikalien visas. Det är en formel som anger vilka typer av atomer och antalet av dem som utgör molekylen av ett rent ämne.

I den molekylära formeln representeras de olika typerna av atomer av sina kemiska symboler, med hjälp av nedsänkta för att indikera antalet gånger varje atom upprepas. I samtliga fall utelämnas underskriften 1.

Vilka ämnen har en molekylformel och vilka ämnen har inte?

Det är mycket viktigt att nämna att, som namnet antyder, gäller molekylformler endast för molekylära föreningar, det vill säga de som är uppbyggda av diskreta enheter, kallade molekyler, där de intramolekylära krafterna som håller samman atomerna (dvs. kovalenta bindningar) är mycket starkare än de kohesiva krafterna som håller samman molekyler.

I denna mening gäller inte molekylformler för joniska föreningar , eftersom dessa inte bildas av molekyler utan av joner. I joniska föreningar är varje katjon samtidigt bunden till flera anjoner och inte till en i synnerhet. På grund av jonbindningens natur finns det ingen separat enhet som består av en anjon och en katjon i dessa föreningar. Det är dock vanligt att människor hänvisar till enheterna av dessa föreningar som molekyler och deras empiriska formler som molekylformler, trots att detta är en betydande missuppfattning ur kemisk synvinkel.

Med andra ord, att säga att molekylformeln för natriumklorid är NaCl är ett misstag, eftersom natriumklorid är en jonisk förening, inte en molekylär förening. Med detta sagt bör det noteras att på en praktisk nivå är användningen av den ena eller den andra formeln exakt densamma, så att göra detta begreppsfel är oviktigt ur praktisk synvinkel (aldrig ur en teoretisk!).

Å andra sidan gäller inte heller de molekylära formlerna för kovalenta fasta ämnen, det vill säga de som bildas av ett en-, två- eller tredimensionellt nätverk av atomer sammanfogade av kovalenta bindningar. I dessa fall finns det inte en enda upprepande molekyl i föreningen, utan varje kristall är i sig en stor molekyl vars totala antal atomer varierar. I dessa fall används en annan typ av formel som kallas en empirisk formel .

Användbarheten av den molekylära formeln

Molekylformler är av stor betydelse, eftersom de gör att du snabbt kan se grundämnessammansättningen av en molekylär förening, vilket gör det mycket snabbt och enkelt att beräkna variabler som molekylvikt och därför ämnets molära massa. De flesta av de stökiometriska beräkningar som kemister gör dagligen utförs med hjälp av molära massor.

Till exempel är molekylformeln för koldioxid CO 2 , så dess molekylvikt motsvarar summan av vikten av en kolatom (12 011) och två syreatomer (15 999 vardera):

Vad är en molekylformel - molekylvikt

Utöver detta tillåter molekylformler också att upprätta stökiometriska relationer mellan de element som utgör ett ämne. Således, i fallet med vattenmolekylen, vars molekylformel är H 2 O, kan vi se att det finns 2 väteatomer för varje syreatom.

Slutligen tillåter molekylformler oss att bestämma när två kemiska föreningar är isomerer av varandra. Isomerism är förhållandet mellan två kemiska ämnen som är olika eller på något sätt särskiljbara från varandra, men som delar samma molekylformel.

Till exempel är etanol eller etylalkohol och dimetyleter två olika organiska föreningar som har väldigt olika fysikaliska och kemiska egenskaper (den förra är en vätska medan den senare är en gas vid rumstemperatur till exempel). Båda ämnena delar dock samma molekylformel, nämligen C 2 H 6 O, vilket är anledningen till att de är isomerer.

Begränsningar av molekylformeln

Molekylformler har nackdelen att de bara visar sammansättningen av en molekyl, men visar inte kopplingen mellan atomerna som utgör den. Den berättar med andra ord inte hur eller i vilken ordning atomerna är bundna, utan bara vilka atomer som finns.

Detta begränsar dess användning till de tillämpningar som nämns i föregående avsnitt, men det är inte särskilt användbart för att förstå hur eller varför molekyler bildas, och det tillåter inte heller att förstå och jämföra deras egenskaper. Det finns andra formler som vissa människor också kallar molekylformler och som ger mycket mer information. Så är fallet med semi-utvecklade formler, strukturformler, Lewis-strukturer och andra. Men ingen av dessa är verkligen en riktig molekylformel.

Molekylformel kontra empirisk formel

En formel som är relaterad till molekylformeln men inte samma sak är den empiriska formeln. Detta representerar sammansättningen av ett kemiskt ämne (vare sig det är joniskt eller molekylärt), och visar bara de element som utgör det och det minsta förhållandet av heltal som kan skrivas mellan alla dess atomer.

Empiriska formler visar sig vara en förenklad version av molekylformeln. Med andra ord är den molekylära formeln alltid en heltalsmultipel av den empiriska formeln. Till exempel är väteperoxid en förening med molekylformeln H 2 O 2 . Detta 2:2-förhållande mellan väte- och syreatomer kan representeras av enklare heltal, nämligen 1:1, så den empiriska formeln för väteperoxid är H2O.

Molekylformel kontra halvutvecklade formler

Som nämnts tidigare visar molekylformler inte kopplingen mellan atomerna i en molekyl. För detta finns utvecklade strukturformler eller Lewis-strukturer. Det finns dock en typ av formler som har en mellankaraktär mellan molekylformeln och den strukturella som kallas semi-utvecklad formel.

I dessa formler är atomerna som utgör en molekyl grupperade efter deras anslutningsmöjligheter, och grupperna skrivs ofta i den ordning som de är bundna. Dessa formler är lätta att känna igen eftersom de ibland har parenteser och kan ha samma element flera gånger i olika delar av formeln.

Etanol kan till exempel representeras som C 2 H 5 OH, där tonvikten läggs på det faktum att det finns en första grupp av atomer (C 2 H 5 -) i vilken kol och väte är bundna tillsammans. , och sedan finns det en annan grupp av atomer (OH) fäst till den.

Exempel på molekylformler

Tabellen nedan visar några exempel på molekylformler för vanliga föreningar.

namn Molekylär formel   namn Molekylär formel
Vatten H2O _ _   Glukos C6H12O6 _ _ _ _ _
dikvävepentoxid Nr 2 O 5   Ammoniak NH3 _
Aluminiumoxid Vid 2 eller 3   Butan C4H10 _ _ _
Ättiksyra C2H4O2 _ _ _ _ _   Bensen C6H6 _ _ _
svaveldioxid OS 3   fosforsyra H 3 PO 4

Referenser

Álvarez, DO (2021, 15 juli). Kemisk formel – Koncept, typer, delar och exempel . Begrepp. https://concepto.de/formula-quimica/

Chang, R. (2021). Chemistry (11: e upplagan ). MCGRAW HILL UTBILDNING.

Sammanhållning och vidhäftning av vatten (artikel) . (nd). Khan akademin. https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/chemistry-of-life/structure-of-water-and-hydrogen-bonding/a/cohesion-and-adhesion-in-water

Flowers, P., Theopold, K., Langley, R., & Robinson, WR (2019, 14 februari). 2.4 Kemiska formler – Kemi 2e . OpenStax.Org. https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/2-4-chemical-formulas

Libretexter. (2020, 11 augusti). 6.9: Beräkna molekylformler för föreningar . Kemi LibreTexts. https://chem.libretexts.org/Courses/University_of_British_Columbia/CHEM_100%3A_Foundations_of_Chemistry/06%3A_Chemical_Composition/6.9%3A_Calculating_Molecular_Formulas_for_Compounds

Mott, V. (nd). Molekylära formler | Introduktion till kemi . lumen. https://courses.lumenlearning.com/introchem/chapter/molecular-formulas/

-Annons-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Flamfärgtestet