Molekyylikaavaa (kutsutaan myös bruttokaavaksi ) käytetään kemiassa osoittamaan kemiallisen yhdisteen atomien tyyppiä ja lukumäärää . Jos yhdiste koostuu erillisistä molekyyleistä , molekyylikaava osoittaa niiden koostumuksen [1] [2] . Kuitenkin yhdisteille, kuten suoloille , molekyylikaava vastaa kaavayksikköä , joka osoittaa stoikiometrisen koostumuksen. Molekyylikaava ei usein ole sama kuin yksinkertaisin kaava , joka määrittää kemiallisen yhdisteen muodostavien kemiallisten alkuaineiden atomien lukumäärän pienimmän mahdollisen suhteen.
| Aine | Rakennekaavat | Muut esitykset | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lewisin kaavio | Valenssimuoto _ |
Natta-projektio | Luuston kaava | rationaalinen kaava | Bruttokaava | Yksinkertaisin kaava | |
| vettä | ei ole olemassa | ei ole olemassa | H2O _ _ | H2O _ _ | |||
| metaani | ei ole olemassa | CH 4 | CH 4 | CH 4 | |||
| propaani | CH3 - CH2 - CH3 _ | C3H8 _ _ _ | C3H8 _ _ _ | ||||
| etikkahappo | CH3 - COOH | C 2 H 4 O 2 | CH2O _ _ | ||||
Kemiallisen yhdisteen molekyylikaava koostuu kemiallisten alkuaineiden symboleista sekä alaindeksistä arabialaisista numeroista, jotka osoittavat niiden määrän tässä yhdisteessä. Atomien lukumäärä sijoitetaan aina indeksinä elementtisymbolin oikealle puolelle, numeroa "1" ei kirjoiteta [3] . Näin ollen veden osalta "H 2 O 1 ":n sijaan on merkitty "H 2 O " .
Jos yhdiste koostuu erillisistä molekyyleistä, molekyylikaava osoittaa molekyylin koostumuksen. Ditiodikloridin molekyylikaava on S 2 Cl 2 ja etaanin C 2 H 6 . Yksinkertaisimmat kaavat näille aineille ovat SCl ja CH 3, vastaavasti.
On olemassa erilaisia tapoja järjestää elementtejä molekyylikaavoissa. Taulukoissa ja tietokannoissa - erityisesti orgaanisten yhdisteiden kohdalla - on yleensä parempi käyttää Hill-järjestelmää , jonka mukaan ensin luetellaan hiiliatomit, sitten vetyatomit ja sitten kaikki muut atomit aakkosjärjestyksessä. Tämän järjestelmän avulla on helppo löytää yhdisteitä, jos et tiedä niiden nimeä.
Epäorgaanisille yhdisteille valitaan usein eri reitti, joka ottaa huomioon yhdisteiden stoikiometrisen koostumuksen : korkeamman elektronegatiivisuuden omaava alkuaine (yleensä oikealla tai korkeammalla jaksollisessa taulukossa) on oikealla puolella alhaisemman elektronegatiivisuuden omaavasta elementistä. arvo (sekä molekyylikaavassa että aineen nimessä). Esimerkiksi natriumkloridia kutsutaan nimellä "NaCl" eikä "ClNa". Kompleksisten suolojen tapauksessa kationi , jossa on keskusatomi ja sen ligandit , luetellaan ensin ja sen jälkeen anioni keskusatomin kanssa ja sen ligandit; esimerkiksi ( NH4 ) 2SO4 ammoniumsulfaatille . _ _ Epäorgaaniset hapot määritellään samalla tavalla kuin sukulaissuolat. Vetyatomit ovat edessä kationien sijaan, kuten H 3 PO 4 , fosforihapon molekyylikaava , tapauksessa . Nämä kaavat ovat stoikiometristen laskelmien kaavayksiköitä , mutta eivät edusta yhdisteiden rakennetta.
Yksinkertaisten yhdisteiden tapauksessa molekyylikaava on usein sama kuin yksinkertaisin , joka käyttää pienimpiä mahdollisia kokonaislukuja.
Molekyylikaavoja käytetään myös kemiallisten reaktioiden yhtälöiden muotoilussa. Alku- ja loppureaktiotuotteet (reagenssit ja tuotteet) epäorgaanisen kemian reaktiokaaviossa on yleensä osoitettu molekyylikaavojen muodossa. Ne muodostavat stoikiometristen laskelmien perustan . Molekyylikaavoja käytetään harvoin orgaanisessa kemiassa , koska ne eivät sisällä juuri lainkaan orgaanisia yhdisteitä sisältävien reaktioiden kulun kannalta tärkeää tietoa.