molekyylikaavat

Molekyylikaavat kuvaavat yhden molekyylin koostumuksen ja kertovat, kuinka monta atomia kutakin alkuaineesta siinä on. Esimerkiksi veden molekyylikaava on H2O, mikä tarkoittaa kahta vetyatomia ja yhtä happiatomia. Molekyylikaava eroaa usein muodoista, kuten empiirisesta kaavasta, joka kertoo vain pienimmän kokonaislukusuhteen alkuaineille.

Empiirinen kaava antaa alkuaineiden pienimmän mahdollisen suhteen (esimerkiksi glukoosin empiriinen kaava on CH2O, vaikka sen molekyylikaava on C6H12O6). Molekyylikaava voi olla sama kuin empiriinen tai kertolaskettu useammalla kokonaisluvulla. Erilaiset yhdisteet voivat jakaa saman empiirisen kaavan, mutta niillä on erilainen rakenne ja ominaisuudet.

Molekyylikaavan selvittäminen tapahtuu yleensä massatietojen ja koostumuksen perusteella. Moolimassa (molar mass, M) sekä empiirisen kaavan massa (m_emp) avulla voidaan laskea kerroin n = M / m_emp, ja koko molekyylikaava saadaan kertomalla empiirinen kaava tällä kertoimella. Tätä tarvitaan muun muassa orgaanisessa kemiassa ja biokemiassa, kun määritellään yhdisteen tarkka koostumus.

Molekyylikaava ei kerro sitovia sidoksia tai kolmiulotteista rakennetta. Siksi sitä täydentävät rakenteelliset kaavat ja konformaatioanalyysit. Molekyylikaavojen tuntemus on keskeinen osa stoikiometrian, analytiikan ja materiaalitieteen perusteita.