Vsebina
Spojina je snov, sestavljena iz dveh ali več elementov. Za razliko od mešanice so atomi elementov povezani v molekulah spojin. Spojine so lahko tako preproste kot namizna sol, kjer je molekula sestavljena iz enega atoma natrija in enega klora. Organske spojine - tiste, zgrajene okoli ogljikovih atomov - so pogosto dolge, zapletene verige posameznih atomov.
Prepoznavanje elementov
Prvi korak pri iskanju formule za določeno spojino je ugotovitev, katere elemente vsebuje. Za začetek si kemičar ogleda spojino in ugotovi njene lastnosti, kot so teža, trdnost, barva in vonj. Nato jo začne preizkušati, na primer s sežiganjem vzorcev, taljenjem ali raztapljanjem v različnih tekočinah. To lahko traja nekaj časa, vendar naj bi ji na koncu rezultati omogočili prepoznavanje osnovnih elementov.
Zbiranje podatkov
Spoznavanje, da spojina vsebuje, recimo, vodik, ogljik, kisik in železo, vam ne pove formule. Poskus izračuna molekule formule po molekuli ni praktičen, zato namesto tega vzamete velik vzorec, recimo 100 gramov. Ko analizirate spojino na sestavne elemente, bi morali vaši rezultati vključevati težo različnih elementov v 100 gramov spojine. Za pretvorbo števila gramov v molove za vsak element uporabite matematično formulo, ki omogoča primerjavo jabolk z jabolki, ko poskušate ugotoviti, koliko atomov vsakega elementa je.
Krčenje števil
Sestavine so sestavljene z dvema različnima formulama. Prva je empirična formula, ki vam pokaže število različnih atomov v spojini. Ko pretvorite grame vsakega elementa v molove, izračunate razmerje molov, ki vam daje razmerje med elementi v spojini. Več krčenja številk vam daje molekularna formula. Če je empirična formula šest ogljikovih atomov do 11 vodika do enega kisika, je lahko molekularna formula 12 ogljika, 22 vodika, dva kisika ali nekaj drugih večkratnikov.
Molekularna struktura
Tudi potem, ko dobite formulo, še vedno ne veste spojine. Za to morate določiti tridimenzionalno strukturo. Molekule se lahko tvorijo v obliki tetraedrov, trigonov ali ravnih črt. Nekatere spojine imajo lahko le eno možno strukturo glede na elemente, ki jih vsebujejo. Drugi potrebujejo teste, da to ugotovijo, na primer tako, da del atomov zamenjajo z atomi drugega elementa in opazujejo, kako se spreminjajo reakcije. Dve spojini z isto formulo in različnimi strukturami imata lahko različne lastnosti.