Chemische formules

Chemische verbindingen zijn stoffen die zijn samengesteld uit twee of meer elementen in specifieke verhoudingen. Om deze verbindingen nauwkeurig te beschrijven, werden chemische formules ontwikkeld. De chemische formule geeft informatie over elementen en het aantal betrokken ionen of atomen.

Elementen worden weergegeven met hun chemisch symbool, terwijl het relatieve aantal ionen of atomen wordt aangegeven met een subscriptnummer. Tafelsuiker of sucrose is bijvoorbeeld een verbinding die de elementen koolstof, waterstof en zuurstof bevat weergegeven met de symbolen C, H en O.De nummers twaalf, tweeëntwintig en elf geven het totale aantal koolstof-waterstof-en zuurstofatomen aan dat in de verbinding aanwezig is. Over het algemeen worden elementen niet in alfabetische volgorde weergegeven, maar beginnen ze met positiever geladen of metallische elementen, gevolgd door meer negatief geladen of minder metallische elementen, zoals kaliumhydroxide.

Chemische formules worden gecategoriseerd als moleculair, empirisch en structureel. Moleculaire formules beschrijven een verbinding door elk element en het exacte aantal aanwezige atomen op te sommen. De molecuulformule van glucose is C_6H_12O_6, wat betekent dat glucose bestaat uit zes koolstofatomen, twaalf waterstofatomen en zes zuurstofatomen.

De empirische formule geeft de eenvoudigste verhouding van het gehele getal van atomen van aanwezige elementen weer. In glucose is de eenvoudigste verhouding van koolstof-waterstof-en zuurstofatomen 1:2:1 waardoor het de empirische formule CH_2O krijgt. De molecuulformule van een verbinding is ook een veelvoud van een geheel getal van de empirische formule.

In glucose geeft de vermenigvuldiging van de empirische formule met het hele getal zes de moleculaire formule. De structuurformule daarentegen geeft de relatie tussen de afzonderlijke atomen grafisch weer. De chemische symbolen geven atomen weer en korte lijnen geven chemische bindingen aan.

Enkele lijnen vertegenwoordigen enkele bindingen, terwijl twee en drie lijnen respectievelijk dubbele en drievoudige bindingen kenmerken. Uitgebreide modellen van de structuurformule zoals perspectieftekening, ball-and-stick-model of het ruimtevullende model bieden verschillende driedimensionale perspectieven over de moleculaire vorm. Van de drie chemische formules geeft een structuurformule de meeste informatie over het chemische materiaal, gevolgd door de molecuulformule.

De empirische formule is het minst informatief.