נוסחאות כימיות

תרכובות כימיות הן חומרים המורכבים משני יסודות או יותר ביחס מסוימם. כדי לתאר במדויק תרכובות אלה פותחו הנוסחאות כימיות. הנוסחה הכימית מספקת מידע על היסודות ועל מספר היונים או האטומים המעורבים בתרכובת.

יסודות אלה מיוצגים על ידי סימולים הכימי, בעוד המספר היחסי של היונים או האטומים מיוצג במספר תחתי. לדוגמה, סוכר או סוכרוז הוא תרכובת המכילה את היסודות פחמן, מימן וחמצן המיוצגים על ידי הסמלים C, H ו-O. המספרים 12, 22 ו-11 מצביעים על המספר הכולל של אטומי פחמן, מימן וחמצן המרכיבים את התרכובת.

באופן כללי, היסודות לא רשומים בסדר אלפביתי, אלא מתחילים בבעלי המטען החיובי הגדול ביותר או יסודות מתכתיים, ואחריהם בעלי מטען שלילי, או יסודות פחות מתכתיים, כמו אשלגן הידרוקסידי. נוסחאות כימיות מתחלקות לנסוחאות מולקולריות, אמפיריות ומבניות. נוסחאות מולקולריות מתארות תרכובת באמצעות רישום של כל יסוד והמספר המדויק של האטומים בתרכובת.

הנוסחה המולקולרית של גלוקוז היא C-6H-12O-6, כלומר גלוקוז מורכז משישה אטומי פחמן, 12 אטומי מימן ושישה אטומי חמצן. הנוסחה האמפירית מציגה באופן הפשוט ביותר, במספרים שלמים, יחס מספרי בין אטומי היסודות בתרכובת. בגלוקוז, היחס המספרי בין פחמן, מימן וחמצן הוא 1:2:1, הנותן את הנוסחה האמפירית CH-20.

הנוסחה המולקולרית של תרכובת היא גם מספר שלם כפול הנוסחה האמפירית. בגלוקוז, המכפלה של הנוסחה האמפירית עם המספר השלם שש נותנת את הנוסחה המולקולרית. לעומת זאת, הנוסחה המבנית מציגה את היחסים בין האטומים הבודדים באופן גרפי.

הסימנים הכימיים מייצגים את האטום והקווים הקצרים מתארים את הקשרים הכימיים. קווים יחידים מייצגים קשרים יחידים בעוד שני קווים או שלושה מתארים קשרים כפולים או משולשים, בהתאמה. מודלים מוגדלים של נוסחאות מבניות כגון ציור פרספקטיבה, מודל מקלות וכדורים״או מודל מילוי המרחב, מספקים מגוון של פרספקטיבות תלת ממדיות על הצורה המולקולרית.

בין שלוש הנוסחאות הכימיות, הנוסחה המבנית מספקת את מרב המידע בנוגע לחומר הכימי, ולאחריה הנוסחה המולקולרית. הנוסחה האמפירית מספקת הכי פחות מידע.