מזמן מקובל בכימיה לרשום את הרכבו של כל חומר בצורה מקוצרת, תוך שימוש בסמלים ובמדדים (מספרים). הקלטה בצורה זו נקראת הנוסחה ה"אמפירית". כך, למשל, ההרכב של חומצה זרחתית משתקף בצורה הזו - H3PO4. מהערך הזה נובע שמולקולת החומצה הזרחתית מורכבת משלושה אטומי מימן, אחד - זרחן, וארבעה - חמצן. עם זאת, לא ברור כיצד האלמנטים קשורים זה בזה, כלומר. המידע אינו שלם. כדי למלא את הפער הזה, נעשה שימוש בנוסחה המבנית של החומר.
רשומת החיבור הזו אינפורמטיבית יותר, מכיוון בעזרתו, מוצג באופן סכמטי כיצד ובאיזה רצף מרכיבי החומר מחוברים זה לזה. במקרה זה, כל קשר קוולנטי (זוג אלקטרונים) מיוצג על ידי מקף ומתאים ליחידת ערכיות אחת.
לדוגמה, לחמצן יש ערכיות של שניים, הוא מוקף בשני מקפים, למימן יש ערכיות של אחד, לכן, מקף אחד, זרחן - חמישה, חמישה מקפים. על בסיס כזהאיות, אתה יכול להניח את התכונות הכימיות של חומרים, לסווג ולסדר אותם.
ניתן לכתוב נוסחה מבנית במלואה ובצורה מקוצרת. כשכתוב בצורה מורחבת, כל הקשרים בין אטומים מסומנים, אבל כשכתוב בצורה מקוצרת, הם לא.
הוויזואלי והמשמעותי ביותר הוא הייצוג הגרפי של תרכובות בכימיה אורגנית. אחרי הכל, תכונות החומרים תלויות לא רק במספר האטומים והמולקולות, אלא גם בסדר החיבור שלהם. תופעה זו נקראת "איזומריזם" (הסתעפות של שרשרת הפחמן).
אז, למשל, נוסחת המבנה של האתאן אומרת שכל ערכיות הפחמן תפוסות, והוא כבר לא יכול לחבר לעצמו אטומים אחרים. מכאן ניתן לראות כי С2Н6 הוא נציג של פחמימנים רוויים, הקשרים במולקולה הם קוולנטיים, אין חופשיים אלקטרונים, לפיכך, רק תגובות אפשריות להחלפת אתאן ול-r
מהבהב.
נוסחת המבנה של החומר מציינת גם את הקבוצות הפונקציונליות של פחמימות: קבוצת אלקיל - באלכוהול, אלדהיד - באלדהידים, גרעין בנזן - בתרכובות ארומטיות. בנוסף, בעזרת ייצוג סכמטי, קל "לראות" פחמימנים רוויים על ידי נוכחות של קשרים אופייניים - קשר קוולנטי יחיד. בלתי רווי: אתילן - קשר כפול אחד, דין - שני קשרים כפולים, משולש - אצטילן.
נוסחת המבנה של פרוקטוז היא דוגמה לאיזומריזם מרחבי. הפחמימה הזויש לו אותו הרכב כמותי ואיכותי כמו גלוקוז. בפתרונות, זה מגיע בכמה צורות בו זמנית. מהנוסחה הגרפית של פרוקטוז, ניתן לראות שהוא מכיל קבוצות קטון והידרוקסיל, כלומר. לחומר הזה יש את התכונות ה"כפולות" של אלכוהול וקטונים. כמו כן, נוסחה זו מאפשרת לנו לקבוע שאלכוהול קטו זה נוצר על ידי שאריות של א-גלוקוז מחזורי ופנטוז (פרוקטוז).
לפיכך, נוסחה מבנית היא ייצוג גרפי של חומר, שבאמצעותו ניתן ללמוד על סידור האטומים במולקולה, תוך התחשבות בסוג הקשר ותכונותיהם.
