Definição de fórmula química
Uma fórmula química é uma notação usada pelos cientistas para mostrar o número e o tipo de átomos presentes em uma molécula, usando os símbolos atômicos e os subscritos numéricos. Uma fórmula química é uma representação simples, por escrito, de uma molécula tridimensional que existe. Uma fórmula química descreve uma substância, até os átomos exatos que as compensam. Existem três tipos básicos de fórmula química, a fórmula empírica, a fórmula molecular e a fórmula estrutural.
Cada uma dessas fórmulas químicas fornece informações ligeiramente diferentes sobre a composição de uma substância e pistas sobre sua forma tridimensional e como ela interagirá com outras moléculas, átomos e íons. Em uma fórmula química, as letras representam o símbolo atômico de cada átomo. O subscrito (inferior) representa o número de cada átomo, enquanto o superscript (superior) representa a carga em um determinado átomo. Um coeficiente antes de uma fórmula química representa que muitas unidades da molécula. Cada um dos diferentes tipos de fórmula química é lido de maneira um pouco diferente.
Tipos de fórmula química
Fórmula empírica
A fórmula química empírica representa o número relativo de átomos de cada elemento no composto. Alguns compostos, como a água, têm a mesma fórmula empírica e molecular, porque são pequenos e têm a mesma proporção de átomos nas moléculas e número de átomos em uma molécula. A fórmula empírica e molecular para a água se parece com o seguinte:
H2O
A fórmula empírica é determinada pelo peso de cada átomo dentro da molécula. Portanto, para uma molécula ligeiramente maior como o peróxido de hidrogênio, a fórmula empírica mostra apenas a proporção de átomos. Nesse caso:
Para:
No entanto, essa fórmula química empírica mostra apenas a base básica da molécula. Na realidade, duas moléculas Ho: se reúnem para formar uma molécula de peróxido de hidrogênio.
Fórmula molecular
A fórmula molecular entra para mostrar o número real de átomos dentro de cada molécula. Assim, para peróxido de hidrogênio, a fórmula molecular é assim:
direitos
Como você pode ver, isso confunde um pouco a estrutura real do peróxido de hidrogênio. Enquanto a fórmula química empírica dá pistas de que a molécula possui dois átomos de oxigênio unidos no meio, a fórmula molecular não deixa isso claro. No entanto, a fórmula molecular é frequentemente usada para descrever moléculas, simplesmente porque é conveniente e a maioria das moléculas pode ser errada após a identificação de sua fórmula.
Fórmula estrutural
A fórmula estrutural de uma molécula é uma fórmula química com uma reviravolta mais artística. Nesta fórmula química, as ligações reais entre as moléculas são mostradas. Isso ajuda o leitor a entender como os diferentes átomos estão conectados e, portanto, como a molécula funciona no espaço. Existem muitas fórmulas químicas estruturais diferentes a serem consideradas.
O mais simples, o método do ponto de elétron, usa colonos e períodos para mostrar títulos entre átomos. Cada cólon representa um par de elétrons, compartilhados entre os átomos em ambos os lados do cólon. Essa fórmula representa com mais precisão o arranjo real de átomos dentro de uma molécula. No caso da água, a fórmula do ponto de elétron seria assim:
H: O: H
Outra fórmula química, a fórmula da linha de ligação, também mostra as ligações entre os átomos. Em vez de mostrar cada elétron que é compartilhado, uma linha é usada para designar um par de elétrons compartilhado entre os átomos. Água, na fórmula da linha de títulos, parece esta:
H-O-H
Os cientistas criaram fórmula muito mais avançada e representações de moléculas, incluindo modelos tridimensionais de bola e bastão, modelos de preenchimento de espaço e até modelos que consideram a densidade de elétrons dos átomos que estão sendo modelados. Esses modelos avançados consideram não apenas os átomos presentes e seu número, mas os ângulos, tamanhos e distâncias entre os átomos dentro de uma molécula. O modelo de água e bola de água, abaixo, mostra até a polaridade da molécula, pois o grande átomo de oxigênio tende a atrair a maioria dos elétrons.
Massa molecular de fórmula química
Uma habilidade importante derivada da fórmula química é calcular a massa molecular. A massa molecular de uma molécula é a soma de todos os diferentes átomos dentro. Cada substância tem uma massa molecular específica, determinada por sua composição específica.
Para determinar a massa molecular de uma substância, considere a fórmula química. A fórmula exibe facilmente cada átomo presente. Certifique -se de multiplicar pelo número de átomos de cada molécula. Os subscritos em cada átomo indicarão quantos existem. Algumas moléculas grandes com vários grupos semelhantes mostram aos grupos algo como o exemplo abaixo:
C (oh) 4
Nesse caso, existem quatro grupos de (OH), não 4 átomos de hidrogênio. Certifique -se de levar isso em consideração ao calcular a massa molecular. A massa molecular pode ser usada para identificar substâncias, pesar adequadamente substâncias para experimentos e fazer vários cálculos envolvendo a energia envolvida nas reações químicas. Os cientistas costumam usar uma fórmula química como uma loja de grande parte dessas informações, sem ter que explicar a química básica em todos os trabalhos.
Questionário
1. Qual das alternativas a seguir é a fórmula química para cloreto de sódio (sal)?
2. Qual é a massa molecular de CH3 (CH2) 2OH, também conhecida como propanol?
3. Qual é a diferença entre uma fórmula química e uma equação química?
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Referências
- Moore, J. T. (2010). Química Essential para manequins. Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.
- Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2008). Princípios de bioquímica. Nova York: W.H. Freeman e companhia.
- Silberberg, M. S. (2009). Química: A natureza molecular da matéria e da mudança (5ª ed.). Boston: McGraw-Hill Ensino Superior.
Última atualização em 19 de agosto de 2022