Diferența dintre formula moleculară și cea structurală

Diferența principală - Formula moleculară vs. structurale

Formula moleculară și formula structurală a compușilor reprezintă atomi de elemente chimice diferite prezente în compuși. Formula moleculară oferă raportul dintre aceste elemente. Formula structurală dă pozițiile relative ale acestor atomi. Principala diferență între formula moleculară și formula structurală este aceea formula moleculară nu poate indica pozițiile relative ale atomilor, în timp ce formula structurală indică pozițiile relative ale atomilor.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Molecular Formula
     - Definiție, găsirea formulei moleculare
2. Ce este formula structurală
    - Definiție, Utilizări
3. Care este diferența dintre formula moleculară și cea structurală?
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni-cheie: formula condensată, formula empirică, structura lui Lewis, formula moleculară, formula structurală

Ce este Molecular Formula

Formula moleculară sau formula chimică a unui compus este reprezentarea tipurilor de atomi și a raporturilor lor prezente în acest compus. Formula moleculară este dată de simbolurile elementelor chimice și de numerele reprezentând raportul dintre ele. Acest raport este numărul total de atomi efectivi (cel mai simplu număr întreg este dat de formula empirică).

Formula moleculară poate fi utilizată în nomenclatorul moleculelor simple, dar nu și în cazul moleculelor complexe. O formulă moleculară a unui compus poate fi utilizată pentru a determina dacă compusul este un compus binar, compus ternar, compus cuaternar sau are mai multe elemente.

Formula moleculară a unui compus poate fi găsită atunci când sunt date detaliile necesare. Următoarele exemple arată cum se găsește formula moleculară.

Întrebare:

Găsiți formula moleculară a unui compus având C = 40%, H = 6,72%, restul fiind oxigen și greutatea moleculară a compusului este de 180 g / mol.

Răspuns:

Elementele prezente sunt;

C = 40%
H = 6,72%
O = (100- 40 + 6,72)% = 53,28%

Numărul de moli ai fiecărui element prezent în 100 g de compus;

C = 40 g / 12 gmol-1 = 3,33 mol
H = 6,72 g / 1 gmol-1 = 6,72 mol
O = 53,28 g / 16gmol-1 = 3,33 mol

Cel mai simplu raport dintre aceste elemente se găsește prin împărțirea fiecărei valori la cea mai mare valoare dintre ele.

C = 3,33 mol / 6,72 mol = 1/2
H = 6,72 mol / 6,72 mol = 1
O = 3,33 mol / 6,72 mol = 1/2

Găsiți cel mai simplu raport între numărul total al acestor atomi;

C = ½ x 2 = 1
H = 1 x 2 = 2
O = ½ x 2 = 1

Prin urmare, formula empirică a compusului este CH2O.

Pentru a găsi formula moleculară utilizând această formulă empirică, trebuie mai întâi să găsim numărul de unități de formulă empirice prezente în compus.

Masa moleculară a unității de formula empirică = CH2O = (12 g / mol) + (1 g / mol x 2) + (16 g / mol)
                                                                     = 30 g / mol.

Numărul de unități de formulă empirice prezente în compus = 180 gmol-1/30 gmol-1 = 6
Apoi, formula moleculară a compusului poate fi obținută prin înmulțirea formulei empirice cu 6.

Formula moleculară = (CH2O) x6 = C6H12O6

Ce este formula structurală

Formula structurală a unui compus este reprezentarea aranjamentului atomilor din compus. Această formulă structurală oferă multe detalii despre moleculă, iar proprietățile compusului pot fi de asemenea prezise folosind aceste detalii.

Formula structurală poate fi utilizată pentru nomenclatorul moleculei. Aceasta se datorează faptului că formula structurală prezintă toate grupele funcționale prezente în compus și pozițiile lor relative. Formula structurală poate fi, de asemenea, utilizată pentru a prezice proprietățile chimice ale compusului (cum ar fi polaritatea) și proprietățile fizice (cum ar fi punctul de fierbere).

Există câteva moduri diferite care sunt folosite pentru a da formula structurală. Structurile Lewis arată conectivitatea atomilor și a perechilor singulare sau a electronului neparat în compus. Formula condensată este un alt tip de formulă structurală, care dă pozițiile relative ale atomilor, dar acest lucru nu este foarte util (Ex: CH3CH2OH este formula condensată de etanol).

Figura 1: Structura Lewis a moleculei de apă

Un tip important de formula structurală în chimia organică sunt formulele scheletice. Cele mai complexe molecule organice pot fi date prin formule scheletice. Acest tip de formule arată grupurile funcționale și pozițiile lor. Dar atomii de hidrogen atașați la atomii de carbon nu sunt indicați acolo.

Figura 2: Formula scheletului de etilenglicol

În stereochimie, există multe forme de formule structurale. De exemplu, formula structurală indică geometria cis-trans a compusului, proiecția Newman și proiecția fierului de zăcăminte al compușilor organici, proiecția Fischer a moleculelor de zahăr, proiecția Haworth etc..

Diferența dintre formula moleculară și cea structurală

Definiție

Formulă moleculară: Formula moleculară sau formula chimică a unui compus este reprezentarea tipurilor de atomi și a raporturilor lor prezente în acest compus.

Formula structurala: Formula structurală a unui compus este reprezentarea aranjamentului atomilor din compus.

Detalii date

Formulă moleculară: Formula moleculară dă raportul dintre atomii prezenți în compus.

Formula structurala: Structura formală dă aranjamentul atomilor și pozițiile relative ale grupărilor funcționale în compus.

utilizări

Formulă moleculară: Formula moleculară poate fi utilizată pentru nomenclatorul moleculelor simple, pentru a determina dacă compusul este un compus binar, compus ternar, compus cuaternar sau are chiar mai multe elemente etc.

Formula structurala: Formula structurală poate fi utilizată pentru nomenclatorul moleculelor complexe și pentru a prezice proprietățile chimice ale compusului (cum ar fi polaritatea) și proprietățile fizice (cum ar fi punctul de fierbere).

Concluzie

Formula moleculară și formula structurală sunt foarte importante în determinarea structurii reale a unui compus. Principala diferență între formula moleculară și formula structurală este că formula moleculară nu poate indica pozițiile relative ale atomilor, în timp ce formula structurală indică pozițiile relative ale atomilor.

Referinţă:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Calcularea formulării empirice și moleculare compuse". ThoughtCo, 4 august 2017, disponibil aici.
2. "2.1: Formule structurale". LibreTexts, Libretexts, 22 iunie 2017, Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Water-2D-flat" (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Etilenglicol" De Sander de Jong - Lucrare proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons