Fórmula química

	En altres projectes de Wikimedia:
Commons	Commons
Viquillibres	Viquillibres

Una fórmula química és una forma de presentar informació sobre les proporcions químiques d'àtoms que constitueixen un compost químic o molècula en particular, utilitzant símbols d'elements químics, nombres i, de vegades, també altres símbols, com parèntesis, guions, claudàtors, comes i signes de més (+) i menys (-). Els elements presents s'indiquen mitjançant els seus símbols i amb un subíndex al costat de cadascun dels elements s'indica el nombre d'àtoms d'aquest element que presenta una unitat elemental del compost o molècula.

Tipus de fórmules

Fórmula empírica o fórmula mínima

Determina els àtoms que componen a la substància i la relació mínima entre ells. Per exemple, per a l'1,2-butadiol seria C₂H₅O. En cristal·lografia la fórmula empírica d'una espècie té variacions per causa de substitucions d'àtoms d'un element per altre o altres elements en proporcions variables. Per exemple, la Galena bismutífera, és una varietat de galena PbS que conté fins a un 16% del seu pes en bismut, amb fórmula (Pb,Bi,Ag)S. En alguns casos es recorre al nombre "apfu", àtoms per fórmula unitària per establir valors d'impureses, per exemple hi ha mostres de zirconi ZrSiO₄ en les quals hom troba que per a quatre àtoms d'oxigen el valor del Zr 0,984 s'hi apropa a 1apfu, i les impureses calci i itri tenen el nombre d'àtoms per fórmula unitària molt més petit: Ca 0,001 i l'Y 0,002.^[1]

Fórmula molecular

La fórmula molecular d'un compost químic és una representació gràfica de l'estructura molecular, que mostra com s'ordenen o distribueixen espacialment els àtoms. Es mostren els enllaços químics dins de la molècula, ja sigui explícitament o implícitament. Indica els àtoms que componen a la substància i la quantitat exacta de cadascun en una molècula (no pot simplificar-se). Per exemple, per a l'1,2-butadiol seria C₄H₁₀O₂.

Fórmula semidesenvolupada

És la que s'utilitza amb preferència en química, només es desenvolupen alguns enllaços, mantenint algunes parts amb la fórmula molecular. Per exemple, per a l'1,2-butadiol seria CH₃-CH₂-CH(OH)-CH₂OH.

Fórmula desenvolupada o Fórmula estructural

És una representació de la molècula que indica quin àtom s'uneix amb quin, i mitjançant quin enllaç. Per exemple, per a l'1,2-butadiol seria:

H H H H
| | | |
H——C——C——C——C——OH
| | | | 
H H OH H

Fórmula de Lewis

L'estructura de Lewis, també anomenada diagrama de punt, model de Lewis o representació de Lewis, és una representació gràfica que mostra els enllaços entre els àtoms d'una molècula i els parells d'electrons solitaris que puguin existir.

Diagrames

En un diagrama 2D, s'aprecia l'orientació dels enllaços usant símbols especials. Una línia contínua representa un enllaç en el pla; si l'enllaç està per darrere, es representa mitjançant una línia de punts; si l'enllaç està per davant, s'indica amb un símbol en forma de falca triangular. De vegades es fan servir un altre tipus de convenis o projeccions per a grups de compostos específics (projecció de Newman, Reactiu de Tollens, etc.).

Fórmula general

La fórmula general d'un grup de compostos pot representar-se de diferents maneres:

Expressant el nombre d'àtoms de cada classe per exemple

En química inorgànica, una família de compostos es pot representar per una fórmula general els subíndexs (nombre d'àtoms de cada classe) són variables (x, i, z.).

Incloent expressions matemàtiques en els subíndexs

En química orgànica, és freqüent que els subíndexs siguin expressions matemàtiques que inclouen la variable n (nombre d'àtoms de carboni). Es diu sèrie homòloga al conjunt de compostos que comparteixen la mateixa fórmula general. Per exemple, la fórmula general dels alcohols és: C_nH_{(2n + 1)}OH (on n ≥ 1)


Sèrie homòloga	Fórmula general	Exemples
Alcans	C_nH_2n+2	CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀
Alquens monoinsaturats	C_nH_2n	C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈
Alquins monoinsaturats	C_nH_2n-2	C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆
Cicloalcans	C_nH_2n	C₄H₈, C₆H₁₂
Alcohols	C_nH_{(2n + 1)}OH	CH₃OH, C₂H₅OH

Incloent radicals i grup funcional

En l'expressió de la fórmula general, en química orgànica, sol aparèixer l'estructura dels compostos d'una sèrie homòloga, incloent-hi la part de substituent (que es representa per R, R ', etc) i el grup funcional. Exemple: La fórmula general dels alcohols primaris és R-OH.


Sèrie homòloga	Fórmula general	Exemples
Alcohols	R-OH	CH₃OH, C₂H₅OH
Èters	R-O-R	CH₃-O-CH₃
Aldehids	R-CHO	CH₃-CHO, CH₃-CH₂-CHO
Cetones	R-CO-R	CH₃-CO-CH₃
Àcids carboxílics	R-COO-H	CH₃-COOH
Èsters	R-COO-R	CH₃-CH₂-COO-CH₃
Amines	R-NH₂	CH₃-CH₂-NH₂
Amides	R-CONH₂	CH₃-CH₂-CONH₂
Nitrils	R-CN	CH₃-CH₂-CN

Vegeu també

Referències

↑ Zaman, M. Mashrur; Antao, Sytle M. «Crystal Chemistry and Structural Variations for Zircon Samples from Various Localities» (en anglès). Minerals, 10, 11, 11-2020, pàg. 947. DOI: 10.3390/min10110947. ISSN: 2075-163X.

[1] Zaman, M. Mashrur; Antao, Sytle M. «Crystal Chemistry and Structural Variations for Zircon Samples from Various Localities» (en anglès). Minerals, 10, 11, 11-2020, pàg. 947. DOI: 10.3390/min10110947. ISSN: 2075-163X.

[1]