Kimyada molekulyar düstur maddənin tək molekulunu təşkil edən atomların növünü və sayını ifadə etmək üsuludur. Bu, kimya üzrə daha təkmil mövzuların əsasını qoyduğu üçün tələbələrin qavraması üçün vacib bir anlayışdır.
Mole, bir maddənin miqdarını ölçmək üçün istifadə olunan kimyada əsas vahiddir. Bir mol atomlar, molekullar, ionlar və ya elektronlar ola bilən hissəciklərin Avoqadro nömrəsinə ( \(6.022 \times 10^{23}\) ) uyğun gəlir. Bu böyük rəqəm kimyaçılara submikroskopik hissəciklərlə laboratoriyada asanlıqla ölçülə bilən miqdarda işləməyə imkan verir.
Atomlar maddənin əsas tikinti bloklarıdır və bir-birinə bağlandıqda molekullar əmələ gətirirlər. Molekulyar düstur həm molekulda mövcud olan atomların növlərini, həm də onların müvafiq miqdarlarını təmsil edir. Məsələn, suyun molekulyar düsturu \(H_2O\) , hər bir molekulun iki hidrogen atomundan və bir oksigen atomundan ibarət olduğunu göstərir.
Molekulyar düstur, kimyəvi tərkibi və molekulyar kütləsi daxil olmaqla, maddə haqqında mühüm məlumat verir. Molekulyar kütlə və ya molekulyar çəki, atom kütlə vahidləri (amu) ilə ölçülən molekuldakı bütün atomların atom kütlələrinin cəmidir. Molekulyar formulu bilmək kimyaçılara molekulyar kütləni hesablamağa imkan verir ki, bu da bir çox kimyəvi hesablamalarda mühüm addımdır.
Məsələn, qlükozanın molekulyar formulu \(C_6H_{12}O_6\) dir. Onun molekulyar kütləsini tapmaq üçün altı karbon atomunun, on iki hidrogen atomunun və altı oksigen atomunun atom kütlələrini cəmləyirik. Karbonun atom kütləsi təxminən 12 amu, hidrogen 1 amu və oksigen 16 amu olarsa, qlükozanın molekulyar kütləsi aşağıdakı kimi hesablana bilər:
\( (6 \times 12) + (12 \times 1) + (6 \times 16) = 72 + 12 + 96 = 180 \textrm{ amu} \)Empirik və molekulyar formulları ayırd etmək vacibdir. Empirik düstur birləşmədəki atomların ən sadə tam ədəd nisbətidir, molekulyar düstur isə molekuldakı hər bir atom növünün dəqiq sayını göstərir. Fərqli maddələrin eyni empirik formuluna malik olmasına baxmayaraq, onların molekulyar formulları (və buna görə də xassələri) əhəmiyyətli dərəcədə fərqli ola bilər.
Məsələn, etilen ( \(C_2H_4\) ) və etan ( \(C_2H_6\) ) fərqli molekulyar düsturlara malikdirlər, lakin eyni empirik düsturları paylaşırlar, \(CH_3\) . Bu, molekulların tərkibini dəqiq təsvir etmək üçün molekulyar formulun əhəmiyyətini vurğulayır.
Empirik düsturdan molekulyar düstur hesablamaq üçün birləşmənin molyar kütləsini, eləcə də empirik formula kütləsini bilmək lazımdır. Molar kütlənin empirik düstur kütləsinə nisbəti empirik formulun molekulyar formuluna çevrilməsi üçün istifadə olunan çarpanı (n) verir.
\( \textrm{çarpan (n)} = \frac{\textrm{Molar kütləsi}}{\textrm{Empirik Formula Kütləsi}} \)Bu əlaqə düsturla ifadə olunur:
\( \textrm{Molekulyar Formula} = (n) \times \textrm{Empirik Formula} \)Məsələn, əgər birləşmənin empirik formulu \(CH_2O\) və molyar kütləsi 180 amu olarsa, onun empirik formula kütləsi 30 amu ( \(12 + 2 \times 1 + 16\) olacaqdır. Beləliklə, çarpan \(n\) olacaq:
\( n = \frac{180}{30} = 6 \)Bu o deməkdir ki, birləşmənin molekulyar formulası qlükoza üçün molekulyar düstur olan empirik düsturdan ( \(6 \times CH_2O = C_6H_{12}O_6\) altı dəfə çoxdur.
Molekulyar düstur anlayışını qavramaq kimyanın bir çox sahələrində əsasdır və farmakologiya, materialşünaslıq və ətraf mühit tədqiqatlarında real dünya tətbiqlərinə malikdir. Məsələn, molekulyar formulun başa düşülməsi orqanizmə spesifik təsiri olan dərmanların layihələndirilməsi, arzu olunan xüsusiyyətlərə malik yeni materialların sintezi və kimyəvi maddələrin ətraf mühitə təsirinin qiymətləndirilməsi üçün çox vacibdir.
Farmakoloqlar dərman birləşmələrinin tərkibini təsvir etmək üçün molekulyar formullardan istifadə edirlər. Bu məlumat onlara dərmanların molekulyar səviyyədə bədənlə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu anlamağa kömək edir. Materialşünaslar güc, elastiklik və ya keçiricilik kimi spesifik xüsusiyyətlərə malik yeni materialları sintez etmək üçün molekulyar düsturlara etibar edirlər. Ətraf mühit alimləri çirkləndiriciləri müəyyən etmək və onların ekosistemlərə təsirini başa düşmək üçün molekulyar düsturlardan istifadə edirlər.
Bir birləşmənin molekulyar düsturunun müəyyən edilməsi çox vaxt birləşmənin molekulyar kütləsini dəqiq ölçə bilən kütləvi spektrometriya kimi eksperimental üsulları əhatə edir. Digər ümumi üsul elementar analizdir, birləşmədəki hər bir elementin faiz tərkibini təyin etmək üçün istifadə olunur. Daha sonra bu məlumatlar empirik düstur əldə etmək üçün istifadə edilə bilər, molyar kütlə məlumdursa, molekulyar düstur ondan hesablanır.
Məsələn, yanma analizi üzvi birləşmələrin empirik düsturunu tapmaq üçün istifadə edilə bilər. Qarışıq oksigendə yandırılır və əmələ gələn karbon qazı və suyun miqdarı ölçülür. Bu ölçmələr ilkin birləşmədə karbon və hidrogen mollarının sayını hesablamağa imkan verir ki, bu da empirik formulun müəyyən edilməsinə gətirib çıxarır.
Molekulyar düstur anlayışını başa düşmək kimya sahəsində tələbələr və peşəkarlar üçün çox vacibdir. O, təkcə molekulların tərkibi haqqında fundamental anlayışı təmin etmir, həm də daha təkmil kimyəvi analizlər və tətbiqlər üçün əsas kimi xidmət edir. Nümunələr, təcrübələr və hesablamalar vasitəsilə müxtəlif elmi fənlərdə molekulyar düsturun əhəmiyyətini qiymətləndirmək olar.
