Een chemische formule is een uitdrukking die het aantal en het type atomen in een molecuul van een stof. Het type atoom wordt gegeven met behulp van elementensymbolen. Het aantal atomen wordt aangegeven door een subscript dat volgt op het element-symbool.
Voorbeelden van chemische formules
Er zijn zes C-atomen en 14 H-atomen in een hexaanmolecuul, dat een molecuulformule heeft van:
C6H14
De chemische formule van tafelzout of natriumchloride is:
NaCl
Elk molecuul bevat één natriumatoom en één chlooratoom. Merk op dat er geen abonnement is voor het nummer "1".
Soorten chemische formules
Hoewel elke uitdrukking die het aantal en het soort atomen aanhaalt een chemische formule is, zijn er verschillende soorten formules, waaronder moleculaire, empirische, structuur- en gecondenseerde chemische formules.
Moleculaire formule
Ook wel bekend als de "ware formule", de moleculaire formule vermeldt het werkelijke aantal atomen van de elementen in een enkel molecuul. De moleculaire formule van de suikerglucose is bijvoorbeeld:
C6H12O6
Empirische formule
De empirische formule is de eenvoudigste verhouding van het hele aantal elementen in een verbinding. Het dankt zijn naam omdat het afkomstig is van experimentele of empirische gegevens. Het lijkt een beetje op het vereenvoudigen van wiskundige breuken.
Soms zijn de moleculaire en empirische formule hetzelfde, zoals H2O, terwijl de formules op andere momenten anders zijn. De empirische formule van glucose is bijvoorbeeld:
CH2O
Dit wordt verkregen door alle subscripts te delen door de gemeenschappelijke waarde (6, in dit geval).
Structurele Formule
Hoewel de moleculaire formule je vertelt hoeveel atomen van elk element in een verbinding aanwezig zijn, geeft het niet aan hoe de atomen zijn gerangschikt of aan elkaar zijn gebonden. Een structuurformule toont de chemische bindingen.
Dit is belangrijke informatie omdat twee moleculen mogelijk hetzelfde aantal en type atomen hebben gedeeld, maar toch isomeren van elkaar zijn. Bijvoorbeeld, ethanol (graanalcohol kunnen mensen drinken) en dimethylether (een giftige stof) delen dezelfde moleculaire en empirische formules.
Er zijn ook verschillende soorten structurele formules. Sommige geven de tweedimensionale structuur aan, terwijl andere de driedimensionale ordening van atomen beschrijven.
Gecondenseerde formule
Een bijzondere variatie op een empirische of structurele formule is de gecondenseerde formule. Dit type chemische formule is een soort steno-notatie. De gecondenseerde structuurformule kan de symbolen voor koolstof en waterstof in de structuur weglaten, simpelweg door de chemische bindingen en formules van functionele groepen aan te geven.
De geschreven gecondenseerde formule somt de atomen op in de volgorde waarin ze in de moleculaire structuur voorkomen. De moleculaire formule van hexaan is bijvoorbeeld:
C6H14
De verkorte formule is echter:
CH3(CH2)4CH3
Deze formule geeft niet alleen het aantal en het type atomen weer, maar geeft ook hun positie in de structuur aan.