分子式和结构式之间的区别
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主要区别 - 分子与结构式
化合物的分子式和结构式代表化合物中存在的不同化学元素的原子。分子式给出了这些元素之间的比例。结构式给出了这些原子的相对位置。分子式和结构式的主要区别在于 分子式不能表示原子的相对位置,而结构式表示原子的相对位置。
涵盖的关键领域
1.什么是分子式 – 定义,寻找分子式 2.什么是结构式 – 定义、用途 3.分子式和结构式有什么区别 – 主要差异的比较
关键词:缩合式、经验式、路易斯结构、分子式、结构式
什么是分子式
化合物的分子式或化学式表示该化合物中存在的原子类型及其比例。分子式由化学元素的符号和代表它们之间比例的数字给出。这个比率是原子的实际整数(最简单的整数由经验公式给出)。
分子式可用于简单分子的命名,但不适用于复杂分子。化合物的分子式可用于确定该化合物是二元化合物、三元化合物、四元化合物还是具有更多元素。
当提供所需的详细信息时,可以找到化合物的分子式。以下示例说明如何找到分子式。
题:
求C=40%,H=6.72%,其余为氧的化合物的分子式,求出该化合物的分子量为180 g/mol。
回答:
存在的元素是;
C = 40%H = 6.72%O = (100-{40+6.72}) % = 53.28%
存在于 100g 化合物中的每种元素的摩尔数;
C = 40g/12gmol-1 = 3.33 molH = 6.72g/1gmol-1 = 6.72 molO = 53.28g/16gmol-1 = 3.33 mol
通过将每个值除以其中的最大值,可以找到这些元素之间最简单的比率。
C = 3.33 mol / 6.72 mol = ½ H = 6.72 mol / 6.72 mol = 1O = 3.33 mol / 6.72 mol = ½
找出这些原子之间最简单的整数比;
C = ½ x 2 = 1H = 1 x 2 = 2O = ½ x 2 = 1
因此,该化合物的经验式为 CH2哦。
要使用此经验式找到分子式,我们首先需要找到化合物中存在的经验式单元数。
经验式单位的摩尔质量 = CH2O = (12 g/mol) + (1g/mol x 2) + (16g/mol) = 30 g/mol。
化合物中存在的经验式单元数 = 180 gmol-1 / 30 gmol-1 = 6 则化合物的分子式可将经验式乘以 6。
分子式 = (CH2O) x 6 = C6H12O6
什么是结构式
化合物的结构式是化合物中原子排列的表示。该结构式提供了有关分子的许多详细信息,也可以使用这些详细信息来预测化合物的性质。
结构式可用于分子的命名。这是因为结构式显示了化合物中存在的所有官能团及其相对位置。结构式还可用于预测化合物的化学性质(如极性)和物理性质(如沸点)。
有几种不同的方法可用于给出结构式。路易斯结构显示了原子与化合物中的孤对或未成对电子的连通性。缩合式是另一种结构式,它给出了原子的相对位置,但这并没有多大帮助(例如:CH3CH2OH是乙醇的缩合式)。
图 1:水分子的路易斯结构
有机化学中一种重要的结构式是骨架式。大多数复杂的有机分子可以通过骨架公式给出。这种类型的公式显示了官能团及其位置。但是那里没有指出与碳原子相连的氢原子。
图 2:乙二醇骨架公式
在立体化学中,有多种形式的结构式。例如,结构式表示化合物的顺反几何结构、有机化合物的纽曼投影和锯木架投影、糖分子的费舍尔投影、霍沃斯投影等。
分子式和结构式的区别
定义
分子式: 化合物的分子式或化学式表示该化合物中存在的原子类型及其比例。
结构式: 化合物的结构式是化合物中原子排列的表示。
给出的详细信息
分子式: 分子式给出了化合物中存在的原子之间的比率。
结构式: 结构形式给出了化合物中原子的排列和官能团的相对位置。
用途
分子式: 分子式可用于简单分子的命名,确定该化合物是二元化合物、三元化合物、四元化合物还是具有更多元素等。
结构式: 结构式可用于复杂分子的命名和预测化合物的化学性质(如极性)和物理性质(如沸点)。
结论
分子式和结构式对于确定化合物的实际结构非常重要。分子式和结构式之间的主要区别在于,分子式不能表示原子的相对位置,而结构式表示原子的相对位置。
参考:
1. Helmenstine,安妮玛丽。 “计算复合经验和分子式。” ThoughtCo,2017 年 8 月 4 日,可在此处获取。2。 “2.1:结构公式。”化学 LibreTexts,Libretexts,2017 年 6 月 22 日,可在此处获取。
图片提供:
1. “Water-2D-flat”(公共领域)来自 Commons Wikimedia2。 Sander de Jong 的“乙二醇” – 通过 Commons Wikimedia 拥有的作品(公共领域)
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