Kľúčový rozdiel medzi empirickými a molekulárnymi vzorcami je v tom, že empirický vzorec poskytuje iba najjednoduchší pomer atómov, zatiaľ čo molekulárny vzorec udáva presný počet každého atómu v molekule.
V chémii často používame symboly na identifikáciu prvkov a molekúl. Molekulový vzorec a empirický vzorec sú dve také symbolické metódy, ktoré používame na jednoduché znázornenie molekúl a zlúčenín.
Čo sú to empirické vzorce?
Empirické vzorce sú najjednoduchšou formou vzorcov, ktoré môžeme napísať pre molekulu. Zobrazuje typ atómov v molekule, ale neudáva skutočný počet každého atómu. Skôr dáva najjednoduchší celočíselný pomer každého atómu molekuly.
Napríklad C6H12O6 je molekulárny vzorec glukózy, a CH2O je jeho empirický vzorec. Väčšinou uvádzame empirické vzorce pre iónové zlúčeniny, ktoré sú v kryštalickej forme. Napríklad nemôžeme povedať presný počet Na a Cl v kryštáli NaCl. Takže napíšeme len empirický vzorec označujúci pomer spojených atómov.
Video 01: Empirický vzorec
Ďalej, Ca3(PO4)2 je tiež empirický vzorec. V iónovej zlúčenine môžeme ľahko napísať vzorec výmenou nábojov každého iónu, a to automaticky dáva číslo z každého iónu v molekule. Tiež môžeme napísať empirické vzorce pre makromolekuly. Pri písaní empirických vzorcov pre polyméry píšeme opakujúcu sa jednotku a potom písmenom „n“hovoríme, že v polyméri môže byť n počet opakujúcich sa jednotiek. Empirický vzorec však nemôžeme použiť na nájdenie hmotnosti, štruktúry alebo izomérov molekuly, ale je užitočný na analytické účely.
Čo sú molekulárne vzorce?
Molekulové vzorce sú vzorce znázorňujúce typ atómov a počet jednotlivých atómov spojených v molekule. Preto poskytuje správnu stechiometriu každého atómu. Atómy sú znázornené ich symbolmi, ktoré sú uvedené v periodickej tabuľke. Okrem toho by sme mali písať počty atómov ako dolné indexy. Niektoré molekulárne vzorce sú neutrálne (bez náboja), ale ak je tam náboj, môžeme ho zobraziť na pravej strane ako horný index.
Pri chemických reakciách alebo pri dokumentovaní akýchkoľvek chemických detailov bežne používame molekulový vzorec. Pri pohľade na molekulový vzorec môžeme získať veľa informácií o molekule. Napríklad môžeme vypočítať molekulovú hmotnosť. Tiež, ak ide o iónovú zlúčeninu, môžeme predpovedať, aké sú ióny a koľko z nich sa uvoľní, keď sa rozpustí vo vode.
Video 02: Porovnanie molekulárnych a empirických vzorcov
Okrem toho môžeme predpovedať oxidačné čísla každého atómu, ako budú reagovať v reakcii a výsledné produkty pomocou molekulárnych vzorcov. Avšak len z molekulárneho vzorca nemôžeme predpovedať presné molekulárne usporiadanie. Pretože niekedy existuje niekoľko štruktúrnych vzorcov pre jeden molekulový vzorec. Toto sú „izoméry“. Izoméry majú rovnaký molekulový vzorec, ale môžu sa líšiť od konektivity atómov (konštitučné izoméry) alebo priestorového usporiadania atómov (stereoizoméry). Takže keď sa pozrieme na molekulový vzorec, môžeme zapísať všetky možné izoméry pre molekulu.
Aký je rozdiel medzi empirickými a molekulárnymi vzorcami?
Empirické vzorce sú najjednoduchšou formou vzorcov, ktoré môžeme napísať pre molekulu, zatiaľ čo molekulárne vzorce sú vzorce zobrazujúce typ atómov a počet jednotlivých atómov spojených v molekule. Kľúčový rozdiel medzi empirickými a molekulárnymi vzorcami je teda v tom, že empirický vzorec poskytuje iba najjednoduchší pomer atómov, zatiaľ čo molekulárny vzorec udáva presný počet každého atómu v molekule. Okrem toho nemôžeme vypočítať presnú molekulovú hmotnosť pomocou empirického vzorca, zatiaľ čo presnú molekulovú hmotnosť môžeme získať pomocou molekulového vzorca.
Ako ďalší dôležitý rozdiel medzi empirickými a molekulárnymi vzorcami môžeme povedať, že môžeme predpovedať typ atómov v iónových zlúčeninách a opakujúcich sa jednotkách v polyméri, zatiaľ čo vieme predpovedať oxidačné čísla každého atómu, ako sa vyvíjajú reagovať v reakcii a výsledné produkty pomocou molekulových vzorcov.
Zhrnutie – Empirické verzus molekulárne vzorce
Pre určitú molekulu alebo makromolekulu môžeme napísať empirický vzorec. Podrobnejšou formou je však molekulárny vzorec. Kľúčový rozdiel medzi empirickými a molekulárnymi vzorcami je v tom, že empirický vzorec poskytuje iba najjednoduchší pomer atómov, zatiaľ čo molekulárny vzorec udáva presný počet každého atómu v molekule.
