Molekylformeln är en notation som används för att beskriva sammansättningen av ett ämne. De flesta formler är skrivna på ett sätt som också ger en del detaljer om materialets bindningsstruktur. En relaterad notation inkluderar empiriska formler. Vissa material kan inte representeras korrekt genom användning av molekylformler.
Materia består av atomer, den minsta mängden massa som behåller kemiska egenskaper när den delas upp. Atomer binder på olika sätt för att bilda molekyler. En molekylformel representerar grundämnessammansättningen av en molekyl.
Vattens molekylformel är H2O. Siffran två indikerar två väteatomer i molekylen. O visas utan ett nummer, vilket betyder en syreatom. Beroende på texten kan siffrorna skrivas utan teckningar. Handskrivna formler använder alltid sänkningen.
Propan är en komponent i naturgas. Detta kolväte har tre kol med linjära bindningar som bildar en rak kedja. Kolkedjan är omgiven av åtta vätemolekyler. Molekylformeln är C3H8. I raffineringsprocessen kommer en del propan att reagera och bilda cyklopropan. Cyklopropan är en triangulär molekyl omgiven igen av sex väteatomer, med molekylformeln C3H6.
En vätemolekyl, H2, gick förlorad vid produktionen av cyklopropanen. Andra reaktioner var möjliga, inklusive att förlora en vätemolekyl mellan två av de tre kolen. Propen, som har en dubbelbindning mellan det första och andra kolet, har också en molekylformel C3H6. Medan formeln för C3H8 måste vara propan, är C3H6 otillräcklig information för att identifiera föreningen.
Den empiriska formeln skrivs som den minsta repeterande enheten av en molekyl. Notationen kräver att sänkningarna i formeln är positiva heltal. De molekylära och empiriska formlerna för glukos är C6H12O6 respektive CH2O. I det här fallet behövs sex empiriska formler för glukos för att konstruera molekylen. Empiriska formler kan ses som den minsta gemensamma nämnaren.
Molekylformler används för att beräkna molekylvikterna för material, som i sin tur ger värden för att bestämma antalet molekyler eller joner som finns i en given materialmassa. Dessa beräkningar behövs för att utvärdera resultaten av en reaktion eller för att framställa en lösning med en känd koncentration. Molekylära formler är inte ett direkt mått på densitet eller massa, eller tillstånd av vara.
Makromolekyler, både naturliga och syntetiska, är svåra att karakterisera genom sina molekylformler. Dessa långkedjiga molekyler har ofta förgreningspunkter med sina egna långa kedjor. Vanligtvis används monomeren, eller utgångskemikalien från vilken polymeren härrörde, som en pseudomolekylär formel. Polyeten tillverkas genom att ta bort en vätemolekyl från etan för att bilda etan som sedan polymeriserar. Den har en repeterande enhet av (CH2)n, där n representerar ett okänt men stort tal.