In mijn leerboek wordt een chemische formule beschreven als:
“A formule die de soorten en aantallen atomen toont in de kleinste representatieve eenheid van een stof “
Terwijl een formule-eenheid wordt beschreven als:
De laagste verhouding van het hele aantal ionen in een ionische verbinding. De formule-eenheid voor natriumchloride is dus NaCl.
Hoewel de definities lijken te verschillen, lijken de geschreven formules identiek. Een chemische formule lijkt een andere manier om een formule-eenheid weer te geven. NaCl is bijvoorbeeld zowel de chemische formule als de formule-eenheid voor natriumchloride. Is er ooit een verschil tussen de geschreven termen?
Antwoord
Moleculaire verbindingen zoals water bestaan als afzonderlijke deeltjes, moleculen. Dit komt door de vorming van covalente bindingen waarbij elk atoom een specifieke partner heeft waaraan het is gebonden. Elk molecuul water bevat één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. H2O is dus de formule. Dit kan specifieker een molecuulformule worden genoemd.
In ionische verbindingen zoals tafelzout, NaCl, binden de atomen (als ionen) niet aan specifieke buren. Rondom elk chloride-ion in een zoutkristal bevinden zich zes natriumionen. Evenzo omringen zes chloride-ionen elk natriumion. Deze aantrekkingskracht van tegengesteld geladen ionen strekt zich uit over het hele kristal. Er is geen discrete binding van een bepaald natriumion aan een specifiek chloride-ion. Dus de formule voor natriumchloride wordt uitgedrukt als de kleinste verhouding van hele getallen tussen de Na- en Cl-ionen, die 1: 1 is voor natriumchloride. NaCl is dus ook een formule, maar geen molecuulformule.
De reden voor de term formule-eenheid is dat het handig is als we het hebben over hoeveel van een stof nodig is om te combineren met een bepaalde hoeveelheid van een andere stof. Bijvoorbeeld: om de kleinste hoeveelheid waterstofcarbonaat te maken, combineren we één molecuul water met één molecuul kooldioxide.
Maar stel nu dat we zilvernitraat willen combineren met natriumchloride. Dit zijn beide ionische verbindingen, ze vormen geen moleculen. In dit geval zou je zeggen dat één formule-eenheid (FU) natriumchloride combineert met één FU zilvernitraat.
De één-op-één combinatie in beide voorbeelden is gewoon toeval. Het kan zijn dat er 3 FUs van stof A nodig zijn om precies te combineren met 2 FUs van stof B in een ander voorbeeld.