分子式,结构简式,结构式分别是怎样的?

Question

分子式,结构简式,结构式分别是怎样的?

Answer 1

分子式分子式是用元素符号表示物质（单质、化合物）分子的组成及相对分子质量的化学式.有些物质确实由分子构成,在分子内原子间以共价键联结,而分子间以范德华力或氢键联结,这些物质就具有分子式.如氧分子用O2 表示,氯化氢分子用HCl表示.分子式不仅表示了物质的组成,更重要的,它能表示物质的一个分子及其成分、组成（分子中各元素原子的数目、分子量和各成分元素的重量比）.所以分子式比最简式的含义广.
分子式和最简式不同,对化合物来说,它们的分子式是最简式的整数倍,或者说相对分子质量是最简式的整数倍.仅当相对分子质量和最简式式量相同时,最简式才和分子式相同,这时最简式就是分子式.
当分子式相同时,也有可能不是一种物质,它们有可能是同分异构体.
例如氧的分子式是O2,表示1个氧分子由2个氧原子组成,分子量是31.9988.
又如乙酸的分子式是C2H4O2,表示1个乙酸分子由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子组成,分子量是60.05.
水分子的分子式为H2O,它表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子组成.(图：分子式和结构式)
分子式可示出物质的名称、相对分子质量、一个分子中所含元素的原子数目及元素质量比等.
结构式用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子.
如甲烷的分子结构式可以表示为：H∣H—C—H∣H结构式用—、＝、≡分别表示1、2、3对共用电子；用→表示1对配位电子,箭头符号左方是提供孤对电子的一方,右方是具有空轨道、接受电子的一方.
结构式可以在一定程度上反映真正的分子结构和性质,但不能表示空间构型,如甲烷分子是正四面体,而结构式所示的碳原子和四个氢原子却都在同一平面上.
确定一个化合物的结构是一件相当艰巨而有意义的工作．测定有机化合物的方法有化学方法和物理方法．化学方法是把分子打成“碎片”,然后再从它们的结构去推测原来分子是如何由“碎片”拼凑起来的．这是人类用宏观的手段以窥测微观的分子世界．50年代前只用化学方法确定结构确实是较困难的．例如,很出名的麻醉药东莨菪碱,是由植物曼陀丹中分离出来的一种生物碱,早在1892年就分离得到,并且确定其分子式为C17H21O4N．但它的结构式直到1951年才肯定下来．按照现在水平来看,这个结构并不太复杂．近年来,应用现代物理方法如X衍射、各种光谱法、核磁共振谱和质谱等,能够准确、迅速地确定有机化合物的结构,大大丰富了鉴定有机化合物的手段,明显地提高了确定结构的水平．
分子结构包括了分子的构造、构型和构象．构造是分子中原子成键的顺序和键性．以前叫做结构,根据国际纯粹和应用化学联合会的建议改为“构造”．表示化合物的化学式叫做构造式．
由于有机化合物中存在着同分异构现象,因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质．在这种情况下,知道了某一物质的分子式,常常可利用该物质的特殊性质,通过定性或定量实验来确定其结构式．
结构式不同而化学式相同不一定是同一种物质,其性质也往往不一样吗.比如各种有机物的同分异构体,化学式相同,但是结构式不一样,就显示出性质的差异.更不必说相同化学式的不同类物质,比如甲醚和乙醇的分子式均为C2H6O,但其结构不同.
结构简式(通常只适用于以分子形式存在的纯净物,如有机分子)是把分子中各原子连接方式表示出来的式子.
将有机物分子结构式中的C-C键和C-H键省略不写所得的一种简式.
如,丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,乙烯为CH2=CH2等.
最简式最简式又叫实验式,它是仅能表示化合物组成中各元素原子数目的比例的化学式.
一般用于两种情况：
1.无机物中.
1.1.表示在通常情况下,不以单一的真实分子形式存在的化合物的组成.如离子化合物无水氯化钙、硫酸钾、氯化钠、氢氧化钠等,通常分别用最简式CaCl2、K2SO4、NaCl、NaOH 表示.晶体以原子间的共价键结合形成的物质（原子晶体）也常用最简式表示,如金刚石用C表示,碳化硅用SiC表示等.
1.2.化学式以单个分子形式表示有困难时用最简式表示.如红磷的化学式直接表示为P.
1.3.同类单质或有相同元素组成比例的化合物的简写.例如白磷P4可简单表示为P（也可以以此表示白磷、红磷等不确定的同素异型体的单质混合物的组成）；P4O10简写为P2O5,称为五氧化二磷；硫蒸气中含有S2、S4、S8等分子,统一表示成S.
2.表示有机化合物的组成.在有机物中,由于碳之间可以成键,种类很多,而因为最简式仅表示为组成物质分子中原子的最简整数比,所以不同的化合物可以有相同的最简式.例如苯和乙炔的最简式均为CH；单烯烃（通式CnH2n）的最简式都为CH2.此外同分异构体的分子式相同,因此最简式也相同.
应当注意的是,当且仅当最简式和分子式相同时,最简式才表示物质的一个真实分子（表示分子的真实组成及分子量）.
关于最简式和实验式,虽然一般认为是同义词,但习惯上表达侧重点不同.最简式是对于已经确定元素组成物质的化学式,其中各元素原子个数比一般为互质的整数；实验式则无此限制.