Fórmula química

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Al 2 (SO 4) 3
Ejemplo de un
fórmula química,
sulfato de aluminio

Una fórmula química o fórmula molecular es una forma de expresar la información acerca de los átomos que constituyen un determinado compuesto químico .

La fórmula química identifica el componente elemento por su símbolo químico e indica el número de átomos de cada elemento que se encuentra en cada una discreta molécula del compuesto. Si una molécula contiene más de un átomo de un elemento concreto, esta cantidad se indica mediante un subíndice después de que el símbolo químico (aunque del siglo 18 libros a menudo utilizan superíndices) y también se pueden combinar los elementos químicos más. Por ejemplo, el metano , una molécula pequeña que consta de un carbono y cuatro átomos de hidrógeno los átomos, tiene la fórmula química CH 4. El azúcar en la molécula de glucosa tiene seis átomos de carbono, doce átomos de hidrógeno y seis de oxígeno los átomos, por lo que su fórmula química es C 6 H 12 O 6.

Las fórmulas químicas pueden ser utilizados en las ecuaciones químicas para describir las reacciones químicas . Para los compuestos iónicos y otras sustancias no moleculares una fórmula empírica se puede utilizar, en la que los subíndices indican la relación de los elementos.

El siglo 19 el químico sueco Jöns Jacob Berzelius funcionó este sistema para escribir fórmulas químicas.  

Contenido

[ editar ] Geometría molecular y fórmulas estructurales

Isobutano
Fórmula molecular: C 4 H 10
Semi-estructural de la fórmula: (CH3) 3 CH
Butano
Fórmula molecular: C 4 H 10
Semi-estructural de la fórmula: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3

La conectividad de una molécula a menudo tiene una fuerte influencia en sus propiedades físicas y químicas y el comportamiento. Dos moléculas compuestas por el mismo número de los mismos tipos de átomos (es decir, un par de isómeros ) podría haber química completamente diferente y / o propiedades físicas si los átomos están conectados de forma diferente o en diferentes posiciones. En tales casos, una fórmula estructural puede ser útil, ya que ilustra que los átomos están unidos a cuáles otros. De la conectividad, a menudo es posible deducir la aproximación de forma de la molécula .

Una fórmula química proporciona información sobre los tipos y la disposición espacial de los bonos en la industria química, aunque no necesariamente especificar exactamente el isómero . Por ejemplo, el etano se compone de dos átomos de carbono de una sola unidas entre sí, con cada átomo de carbono con tres átomos de hidrógeno unidos a él. Su fórmula química se puede representar como CH 3 CH 3. En etileno es un doble enlace entre los átomos de carbono (y por lo tanto cada átomo de carbono sólo tiene dos átomos de hidrógeno), por lo tanto, la fórmula química se puede escribir: CH 2 CH 2, y el hecho de que hay un doble enlace entre los átomos de carbono que está implícito, porque de carbono tiene una valencia de cuatro. Sin embargo, un método más explícito es escribir H 2 C = CH 2 o menos comúnmente H C 2:: CH 2. Las dos líneas (o dos pares de puntos) indican que un doble enlace conecta los átomos a cada lado de ellos.

Un triple enlace se puede expresar con tres líneas o pares de puntos, y si puede haber ambigüedad, una sola línea o un par de puntos puede ser utilizado para indicar un enlace simple.

Moléculas con múltiples grupos funcionales que son los mismos que pueden ser expresadas por adjuntando el grupo repite en paréntesis . Por ejemplo el isobutano se puede escribir (CH3) 3 CH. Esta fórmula semi-estructural supone una conectividad diferente de otras moléculas que se pueden formar usando los mismos átomos en la misma proporción (isómeros). La fórmula (CH 3) 3 CH implica un átomo central de carbono unido a un átomo de hidrógeno y tres grupos CH 3 . El mismo número de átomos de cada elemento (10 átomos de hidrógeno y carbono 4 o C 4 H 10) se puede utilizar para formar una molécula de cadena lineal, butano : CH 3 CH 2 CH 2 CH 3.

El alqueno but-2-eno tiene dos isómeros que la fórmula química CH 3 CH = CHCH 3 no identifica. La posición relativa de los dos grupos de metilo se indica con la notación adicional que indica si los grupos metilo en el mismo lado del doble enlace (cis o Z) o en los lados opuestos el uno del otro (trans o E).

[ editar ] Polímeros

De los polímeros , los paréntesis se coloca alrededor de la unidad que se repite. Por ejemplo, un hidrocarburo molécula que se describe como CH 3 (CH 2) 50 CH 3, es una molécula con cincuenta unidades que se repiten. Si el número de unidades que se repiten es desconocida o variable, la letra n se puede utilizar para indicar la siguiente fórmula: CH 3 (CH 2) n CH 3.

[ editar ] Los iones

De iones , la carga de un átomo en particular pueden ser marcadas con un exponente de la derecha. Por ejemplo Na + o Cu 2 +. La carga total de una molécula cargada o un ion poliatómico También se pueden mostrar de esta manera. Por ejemplo: H 3 O + o SO 2 4 - .

Para los iones más complejos, los corchetes [] se utilizan a menudo para incluir la fórmula iónica, como en [B 12 H 12] 2 -, que se encuentra en compuestos como el Cs 2 [B 12 H 12] . Los paréntesis () se pueden anidar dentro de los corchetes para indicar una unidad que se repite, como en [Co (NH3) 6] 3 +. Aquí (NH 3) 6 indica que el ion contiene seis grupos de NH 3 , y [] encierra toda la fórmula del ion con carga 3.

[ editar ] Isótopos

A pesar de los isótopos son más relevantes para la química nuclear o isótopos estables de la química a la química convencional, los diferentes isótopos se puede indicar con la mano izquierda exponente de una fórmula química. Por ejemplo, los iones que contienen fosfato radiactivo fósforo-32 es de 32 PO 4 3 -. También un estudio con ratios de isótopos estables podrían incluir la molécula de 18 O 16 O.

Un subíndice de la izquierda se utiliza a veces de forma redundante para indicar el número atómico . Por ejemplo, 8 O 2 de dioxígeno y 16 8 O 2 para la especie isotópica más abundante de dioxígeno. Esto es conveniente cuando se escriben las ecuaciones de las reacciones nucleares , con el fin de mostrar el equilibrio de la carga con más claridad.

[ editar ] fórmulas empíricas

En la química , la fórmula empírica de una sustancia química es una simple expresión de la cantidad relativa de cada tipo de átomo o la relación de los elementos en el compuesto. Fórmulas empíricas son el estándar para los compuestos iónicos, como CaCl 2, y de las macromoléculas, tales como SiO 2. Una fórmula empírica no hace referencia a la isomería , la estructura, o número total de átomos. El término empírico se refiere al proceso de análisis elemental , una técnica de química analítica para determinar la composición porcentual relativa de una sustancia química pura por elemento.

Por ejemplo hexano tiene una fórmula molecular de C 6 H 14, o estructuralmente CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, lo que implica que tiene una estructura de cadena de 6 de carbono los átomos, y 14 de hidrógeno los átomos. Sin embargo, la fórmula empírica para el hexano es C 3 H 7. Asimismo, la fórmula empírica para el peróxido de hidrógeno , H 2 O 2, es simplemente HO que exprese la relación 1:1 de elementos que lo componen. formaldehído y ácido acético tiene la misma fórmula empírica, CH 2 O. Esta es la fórmula química real para el formaldehído, ácido acético, pero tiene el doble del número de átomos.

[ editar ] átomos atrapados

El símbolo @ ("at") indica un átomo o molécula atrapada dentro de una jaula, pero sin modificar químicamente ligado a ella. Esta notación se hizo popular en la década de 1990 con el descubrimiento del fullereno jaulas, que pueden atrapar los átomos, tales como la forma de La @ C 60 o La @ C 82, por ejemplo. Un ejemplo no fullereno es [como @ Ni 12 de 20] 3 -, un ion en el que un átomo como está atrapado en una jaula formada por 32 átomos de los otros.

[ editar ] no estequiométrica fórmulas

Las fórmulas químicas más a menudo utilizan enteros para cada elemento. Sin embargo, hay toda una clase de compuestos, llamados compuestos no estequiométricos , que no pueden ser representados por números enteros pequeños. Esa fórmula podría ser escrito usando fracciones decimales , como en Fe 0.95 O, o puede incluir una parte variable representada por una letra, como en la Fe 1-x O, donde x es normalmente mucho menor que 1.

[ editar ] forma general para los compuestos orgánicos

Fórmula química utilizada para una serie de compuestos que se diferencian entre sí por una unidad constante se denomina fórmula general. Esa serie se llama serie homóloga , mientras que sus miembros se llaman homólogos.
Por ejemplo los alcoholes : C n H (2n + 1) OH (n ? 1)

[ editar ] Cerro del sistema

El sistema Hill es un sistema de escritura de fórmulas químicas de tal manera que el número de carbono los átomos de una molécula se indica en primer lugar, el número de hidrógeno átomos próximos, y luego el número de todos los demás elementos químicos , posteriormente, en orden alfabético . Cuando la fórmula no contiene carbono, todos los elementos, como el hidrógeno, están ordenados alfabéticamente. Este sistema permite a los deterministas sencillos de clasificación y búsqueda de compuestos.

[ editar ] Véase también

[ editar ] Referencias

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