تفاوت اصلی بین فرمول های تجربی و مولکولی در این است که یک فرمول تجربی فقط ساده ترین نسبت اتم ها را نشان می دهد در حالی که یک فرمول مولکولی تعداد دقیق هر اتم را در یک مولکول نشان می دهد.
در شیمی، ما اغلب از نمادها برای شناسایی عناصر و مولکول ها استفاده می کنیم. فرمول مولکولی و فرمول تجربی دو روش نمادین هستند که ما برای نشان دادن مولکول‌ها و ترکیبات به روشی آسان استفاده می‌کنیم.
فرمول های تجربی چیست؟
فرمول های تجربی ساده ترین فرمول هایی هستند که می توانیم برای یک مولکول بنویسیم. نوع اتم های موجود در مولکول را نشان می دهد، اما عدد واقعی هر اتم را نشان نمی دهد. بلکه ساده‌ترین نسبت صحیح هر اتم مولکول را به دست می‌دهد.
برای مثال، C6H12O6 فرمول مولکولی گلوکز است، و CH2O فرمول تجربی آن است. بیشتر، ما فرمول های تجربی برای ترکیبات یونی، که به شکل کریستالی هستند، ارائه می دهیم. برای مثال، نمی‌توانیم تعداد دقیق Na و Cl را در یک بلور NaCl بگوییم. بنابراین ما فقط فرمول تجربی را می نویسیم که نشان دهنده نسبت اتم های متصل است.
ویدئو 01: فرمول تجربی
بعلاوه، Ca3(PO4)2 نیز یک فرمول تجربی است. در یک ترکیب یونی، ما به راحتی می‌توانیم با تعویض بارهای هر یون، فرمول را بنویسیم و این به طور خودکار عدد هر یون در مولکول را می‌دهد. همچنین، می‌توانیم فرمول‌های تجربی برای ماکرومولکول‌ها بنویسیم. هنگام نوشتن فرمول های تجربی برای پلیمرها، واحد تکرار شونده را می نویسیم و سپس از حرف "n" استفاده می کنیم تا بگوییم که می تواند n عدد واحد تکراری در پلیمر وجود داشته باشد. با این حال، ما نمی توانیم از فرمول تجربی برای یافتن جرم، ساختار یا ایزومرهای یک مولکول استفاده کنیم، اما برای اهداف تحلیلی مفید است.
فرمول های مولکولی چیست؟
فرمول های مولکولی فرمول هایی هستند که نوع اتم ها و تعداد هر اتم متصل به مولکول را نشان می دهند. بنابراین استوکیومتری صحیح هر اتم را به دست می دهد. اتم ها با نمادهایشان که در جدول تناوبی نشان داده شده اند نشان داده می شوند. علاوه بر این، ما باید تعداد اتم ها را به عنوان زیرنویس بنویسیم. برخی از فرمول‌های مولکولی خنثی هستند (بدون بار)، اما اگر بار وجود داشته باشد، می‌توانیم آن را در سمت راست آن به‌عنوان یک رونوشت نشان دهیم.
ما معمولاً از فرمول مولکولی در واکنش‌های شیمیایی یا هنگام ثبت جزئیات شیمیایی استفاده می‌کنیم. فقط با نگاه کردن به فرمول مولکولی، می توانیم اطلاعات زیادی در مورد مولکول به دست آوریم. برای مثال می توانیم جرم مولکولی را محاسبه کنیم. همچنین، اگر یک ترکیب یونی باشد، می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که چه یون‌هایی وجود دارند و با حل شدن در آب، چه تعداد از آنها آزاد می‌شوند.
ویدئو 02: مقایسه فرمول های مولکولی و تجربی
علاوه بر این، می توانیم اعداد اکسیداسیون هر اتم، نحوه واکنش آنها در یک واکنش و محصولات حاصل را با استفاده از فرمول های مولکولی پیش بینی کنیم. با این حال، فقط از روی فرمول مولکولی، نمی‌توانیم آرایش مولکولی دقیق را پیش‌بینی کنیم. زیرا گاهی چندین فرمول ساختاری برای یک فرمول مولکولی وجود دارد. اینها "ایزومرها" هستند. ایزومرها فرمول مولکولی یکسانی دارند اما می توانند با اتصال اتم ها (ایزومرهای اساسی) یا آرایش فضایی اتم ها (ایزومرهای استریوئی) متفاوت باشند. بنابراین، با نگاه کردن به فرمول مولکولی، می‌توانیم تمام ایزومرهای ممکن برای یک مولکول را بنویسیم.
تفاوت بین فرمول های تجربی و مولکولی چیست؟
فرمول‌های تجربی ساده‌ترین شکل فرمول‌هایی هستند که می‌توانیم برای یک مولکول بنویسیم در حالی که فرمول‌های مولکولی فرمول‌هایی هستند که نوع اتم‌ها و تعداد هر اتم متصل به مولکول را نشان می‌دهند. از این رو، تفاوت اصلی بین فرمول های تجربی و مولکولی در این است که فرمول تجربی فقط ساده ترین نسبت اتم را می دهد در حالی که فرمول مولکولی تعداد دقیق هر اتم را در یک مولکول می دهد.علاوه بر این، نمی‌توانیم جرم مولکولی دقیق را با استفاده از فرمول تجربی محاسبه کنیم در حالی که می‌توانیم جرم مولکولی دقیق را با استفاده از فرمول مولکولی بدست آوریم.
به عنوان یکی دیگر از تفاوت های مهم بین فرمول های تجربی و مولکولی، می توان گفت که می توانیم نوع اتم ها را در ترکیبات یونی و واحد تکراری را در یک پلیمر پیش بینی کنیم، در حالی که می توانیم اعداد اکسیداسیون هر اتم را پیش بینی کنیم، چگونه پیش می روند. برای واکنش در یک واکنش، و محصولات حاصل با استفاده از فرمول های مولکولی.
خلاصه - فرمول های تجربی در مقابل مولکولی
برای یک مولکول خاص یا یک ماکرومولکول، می توانیم یک فرمول تجربی بنویسیم. با این حال، فرمول مولکولی شکل دقیق تر است. تفاوت اصلی بین فرمول های تجربی و مولکولی این است که یک فرمول تجربی فقط ساده ترین نسبت اتم را می دهد در حالی که یک فرمول مولکولی تعداد دقیق هر اتم را در یک مولکول می دهد.
