Ce sunt FORMULELE CHIMICE și pentru ce sunt acestea [REZUMAT + VIDEO]

Deși nu pare, elementele chimice ale tabelului periodic Ne înconjoară din toate părțile. Cu toate acestea, de multe ori nu se găsesc separat, ci mai degrabă formând molecule sau macromolecule ale diferitelor elemente chimice. Formulele chimice sunt expresia grafică a acestor compuși și sunt folosite pentru a standardiza nomenclatura lor. În această lecție de la un PROFESOR vom vedea ce sunt formulele chimice și pentru ce sunt acestea. Alăturați-vă nouă pentru a afla mai multe!

The formule chimice sunt o expresie grafică a elementelor care alcătuiesc compuși chimici.

Aceste formule chimice nu sunt arbitrare, dar urmează unele reguli stricte de nomenclatură chimică, stabilită de IUPAC (Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată).

Formulele chimice ne oferă, de asemenea, informații despre elementele care alcătuiesc o moleculă, astfel, de exemplu, ne spune numărul și proporțiile respective ale fiecăruia dintre atomii care îl alcătuiesc și, uneori, chiar și tipul de Legătură chimică care există între acele elemente.

Fiecare moleculă sau macromoleculă care există corespunde formulei sale chimice, oricum există diferite tipuri de formule. Fiecare dintre aceste tipuri ne oferă informații diferite despre moleculă, dar toate ne ajută să o înțelegem natura chimica și ne ajută să înțelegem ce se întâmplă în reacțiile chimice și cum se poate transforma un compus în alții.

Dar pentru a înțelege această nomenclatură chimică este necesar să existe anumite cunoștințe în chimie, întrucât se supun unui limbaj tehnic destul de specializat.

The formule chimice sunt reprezentate de unirea simbolurilor chimice, cu litera corespunzătoare fiecărui atom așa cum vine în tabelul periodic, și indicele, care sunt numere care reprezintă suma acestora atomi în moleculă

În cadrul chimiei (atât organice cât și anorganice) există anumite fragmente sau compuși care prezintă o anumită recurență atât structurală, cât și funcțională și sunt identificate prin nume specific. Când aceste fragmente au electroni liberi care nu sunt împărtășiți, se numesc radicali și sunt compuși instabili, foarte reactivi, cu un timp de înjumătățire scurt.

Exemple de radicali sunt grupări metil CH3, grupele nitrat NO3, grupele hidroxil OH- sau radicalul Cl-. Cu toate acestea, ele sunt cunoscute ca grupări funcționale atunci când sunt atomi sau grupuri de atomi atașați la un lanț. dioxid de carbon (cu carbon diferit) și care sunt responsabile de reactivitatea și proprietățile chimice ale molecule.

Aceste grupe sunt deosebit de importante în chimia organică (biomoleculele umane sunt practic carbon și hidrogen). Câteva exemple de grupuri funcționale sunt gruparea carbonil = C = O sau gruparea carboxil -COOH.

După cum am spus, există mai multe tipuri de formule chimice. Fiecare dintre aceste formule ne oferă un tip diferit de informații despre molecule și, prin urmare, servește unui anumit obiectiv, fără ca vreo formulă să fie mai bună sau mai rea decât alta în termeni generali.

Clasele de formule chimice pe care le distingem sunt:

Formule empirice

Formulele empirice sunt cele mai simple formule pentru a reprezenta o moleculă chimică, spunând uneori că sunt formule minime. Aceste formule reprezintă proporția atomilor fiecăruia dintre elementele din moleculă, care sunt simplificate la numere întregi, întotdeauna cele mai mici. Un exemplu al acestei formule este CH3 (grupa metil), cu trei atomi de hidrogen și un atom de carbon.

Cu toate acestea, aceste formule pot da uneori concepții greșite despre compoziția moleculei. Acest lucru se întâmplă atunci când formula nu indică numărul real de atomi din moleculă, ca în cazul peroxidului hidrogen, a cărui formulă empirică este HO când formula ar trebui să fie H2O2 (doi atomi de hidrogen și doi de oxigen). Acest lucru se întâmplă astfel printr-o convenție de nomenclatură, deoarece ambele indice sunt egale, sunt simplificate.

Unii compuși, totuși, pot fi reprezentați doar prin formule empirice, deoarece sunt formați din rețele ionice. Acest lucru se întâmplă de exemplu în sarea obișnuită sau clorura de sodiu, care este reprezentată ca NaCl, ceea ce indică faptul că pentru fiecare sodiu există un clor.

Formule moleculare

Aceste tipuri de formule sunt destul de simple, ele exprimă pur și simplu tipul de atomi și numărul fiecăruia prezent într-o moleculă covalentă. Sunt formule care prezintă elementele chimice și numărul într-un mod liniar (sub formă de indice. Un exemplu de acest tip de formulă este atunci când glucoza este numită C6H12O6, care exprimă acea glucoză. Molecula de glucoză este formată din șase atomi de carbon, doisprezece atomi de hidrogen și șase oxigen.

Formulele moleculare sunt utilizate pe scară largă, uneori spunând că sunt adevăratele formule ale moleculelor. În multe cazuri, acestea coincid cu formulele empirice, de exemplu în CO2.

Formule semidezvoltate

Formulele semidezvoltate sunt un tip de formule asemănătoare cu formulele moleculare, deoarece exprimă și atomii care alcătuiesc molecula și numărul acestora, dar și furnizați informații despre legăturile chimice (reprezentate prin linii între atomi) și despre tipul de legătură dintre atomii de carbon care o formează (dacă sunt simple, duble sau triple). Formula semidezvoltată este utilă pentru identificarea radicalilor care alcătuiesc molecula și structura chimică a acesteia (legăturile dintre atomii de carbon și hidrogen nu sunt reprezentate).

În cazul glucozei, formula sa semidezvoltată este CH2OH - CHOH - CHOH - CHOH -CHOH - CHO și după cum se poate observa atomii de carbon, hidrogen și oxigenul sunt aceleași ca în formula moleculară (șase, doisprezece și, respectiv, șase) și toate legăturile simple (glucoza are doar legături simplu). Această formulă este, prin urmare, o formulă mai complexă decât formula moleculară.

Formulele semi-dezvoltate sunt uneori numite condensate și sunt poate cea mai utilizată clasă de formule. utilizate, mai ales în chimia organică, deși nu ne permit să observăm geometria reală a moleculelor.

Formula dezvoltata

Formulele dezvoltate sunt ceva mai complexe decât cele semidezvoltate. În acest tip de formule, legătura și locația fiecărui atom în moleculă sunt reprezentate într-un plan cartezian, până când este reprezentat întregul compus.

Formula structurala

Formula structurală este o reprezentare grafică a structurii moleculei în spațiu, oferindu-ne informații despre ordinea și distribuția atomilor în spațiu. În această formulă sunt prezentate și legăturile chimice care alcătuiesc molecula și dacă sunt simple, duble sau triple. Această formulă este, așadar, cea care ne oferă cele mai multe informații despre moleculă.

Aceste tipuri de formule sunt mai utilizate la nivel profesional în lumea chimiei, deoarece permit să se vadă mult mai clar reacțiile chimice sau sinteza de noi molecule.

formule Lewis

Acestea sunt formule complexe, foarte specifice și tehnice. Ele sunt cunoscute și sub numele de diagrame sau structuri Lewis și sunt similare cu formulele dezvoltate de molecule, dar În plus, sunt indicați electronii pe care atomii îi împart în fiecare legătură chimică, care variază în funcție de valența atomilor. implicat.

În aceste formule, legăturile dintre atomi sunt reprezentate prin linii (care indică și dacă sunt simple, duble sau triple) sau cu o pereche de puncte. Electronii solitari sau electronii care nu sunt împărțiți în legătură, sunt reprezentați prin puncte din jurul atomului căruia îi corespunde.

Când scrieți formule, uneori se face referire lanumărul de oxidare a elementului (este frecvent în compușii ionici). Acestea sunt un set de numere pozitive și negative care merg asociat cu fiecare element.

• Numerele de oxidare pot fi interpretate ca numărul de electroni că un element are o legătură covalentă sau se transferă într-o legătură ionică.
• Când semnul de oxidare deasupra atomului este negativ, înseamnă că acest element captează electroni și numărul care îl însoțește lângă el este numărul de electroni capturați. Prin urmare, o stare de oxidare de -1 înseamnă că elementul preia un electron, -2 care preia doi și așa mai departe.
• Când semnul oxidării este pozitiv, atomul renunță la un electron și numărul care însoțește acest semn este numărul de electroni cedați. În mod similar, o stare de oxidare de +1 înseamnă că dă un electron, +2 că dă doi și așa mai departe.

Acest lucru funcționează mai ales pentru compuși ionici, în legăturile covalente, deși interpretarea este similară, nu este aceeași deoarece aceste legături împart electroni. În acești compuși, vorbim de mai multe elemente electronegative, care trag mai mult din perechea electronică și rămân cu o sarcină mai negativă, în funcție de numărul de electroni pe care îi atrage. Acest lucru poate fi văzut în formule Lewis.

Dacă vrei să știi pentru ce sunt formulele chimice, trebuie să ții cont că acest număr ne permite să obținem niște informația moleculă, așa cum sunt:

• The clasa de linkuri care se formează între atomii moleculei sau compusului. Aceste legături sunt în mod normal covalente atunci când atomi nemetalici și ionici participă la ele dacă sunt legături metalice și nemetalice.
• The masa moleculara a moleculei.
• The număr de atomi a fiecărui element care alcătuiește molecula. Uneori este numită compoziția centezimală a moleculei.
• Masa exprimată în grame care ar avea un mol din acea moleculă.

În cazul unui compus ionic, de exemplu clorură de sodiu sau sare comună, nu este strict corect vorbim despre molecule (deși uneori se face), că acestea tind să formeze agregate mari și macromolecule. În acest caz, formula compusului ne ajută să vedem ce ioni îl formează și în ce cantitate.