¿Cómo difieren las moléculas y las unidades de fórmula?

Los compuestos moleculares consisten en átomos que comparten electrones. Un buen ejemplo es el agua, H2O. Si puedes imaginar la cabeza de Mickey Mouse, tienes un buen análogo de una molécula de agua. La cara en el medio es un gran átomo de oxígeno. Las orejas a cada lado son los átomos de hidrógeno. Donde el oxígeno se encuentra con el hidrógeno, hay dos electrones girando. Comparten los electrones. Las moléculas flotan con espacio entre ellas.

Un compuesto iónico es muy diferente. Imagina un cubo de Rubik. Ahora imagine que alguien lo pintó para que los colores se alternen en rojo y negro como un tablero de ajedrez pero en 3D. Eso es bastante parecido a lo que es el NaCl, cloruro de sodio. Digamos que los rojos son sodio y los negros son cloro. Cada sodio está rodeado por todos lados por cloro. El sodio entrega un electrón a un cloro vecino. No se comparte como en el agua. El sodio termina teniendo una carga positiva. El cloro tiene una carga negativa. Tienes esta matriz de sodio y cloro alternos magnetizados juntos.

Para las moléculas, tienes fórmulas. Las fórmulas te dicen la composición de las moléculas. Entonces H20 es dos átomos de H y 1 O átomo.

Para compuestos iónicos, tiene unidades de fórmula. Esta es una relación. Un ejemplo es NaCl. Eso significa que por cada 1 Na, hay 1 Cl. Otro ejemplo es MgCl2. Eso significa que por cada 1 Mg, hay 2 átomos de Cl. Lo extraño es que no tienes a Na y Cl flotando en un par. Es más como un tablero de ajedrez donde Na y Cl se alternan entre sí.

Fuente: ¿Qué es una unidad de fórmula? + Ejemplo

Una fórmula molecular enumera un conjunto de átomos que están unidos entre sí, mientras que una unidad de fórmula es la proporción de elementos combinados, pero no el número exacto. Entonces, H2O, una fórmula molecular, nos dice que las piezas (moléculas) tienen exactamente un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno.
CaF2, la unidad de fórmula para calcular el fluoruro, nos dice que una pieza de fluoruro de calcio tiene dos iones de fluoruro por cada ion de calcio, pero puede haber cualquier cantidad de iones de calcio. En otras palabras, solo sabemos acerca de la relación.
La razón por la que son diferentes es que los arreglos de iones permiten que grandes cantidades de iones se unan, siempre que la carga general sea neutral. Sin embargo, para las moléculas, los átomos comparten electrones entre sí, y el número de compañeros de intercambio es limitado. Entonces las moléculas tienen tamaños definidos, pero las sustancias iónicas no.

Las moléculas se usan para sustancias de enlace covalente, mientras que las unidades de fórmula se usan para sustancias de enlace iónico.