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Fórmula química

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Uma fórmula química é uma forma de expressar a concisa informação sobre os átomos que constituem um determinado composto químico . Uma fórmula química é também uma forma curta de mostrar como ocorre uma reacção química. Para compostos moleculares , que identifica cada componente de elemento pelo seu e o símbolo químico indica o número de átomos de cada elemento encontrado em cada discreta molécula do referido composto. Se uma molécula contém mais do que um átomo de um elemento em particular, esta quantidade é indicada utilizando um subscrito após o símbolo químico (embora livros do século 19 muitas vezes utilizados sobrescritos). Para compostos iónicos e outras substâncias não-moleculares, os subscritos indicam a razão de elementos na Fórmula empírica.

Este sistema para escrever fórmulas químicas foi inventado pelo químico sueco do século 19 Jons Jakob Berzelius.

Fórmulas molecular e estrutural

Por exemplo metano , uma molécula simples consistindo de um carbono ligado a quatro átomo de hidrogénio átomos, tem a fórmula química:

CH 4

e glicose , com seis átomos de carbono, de doze átomos de hidrogénio e seis oxigénio átomos tem a fórmula química:

C 6 H 12 O 6.

A informação suprimentos fórmula química sobre os tipos e arranjo espacial dos títulos nas indústrias química, embora não necessariamente especificar o exato isômero. Por exemplo etano consiste em dois átomos de carbono simples ligados uns aos outros, com cada átomo de carbono que tem três átomos de hidrogénio ligados a ele. Sua fórmula química pode ser processado como CH 3 CH 3. Em etileno existe uma ligação dupla entre os átomos de carbono (e, portanto, cada carbono tem apenas dois átomos de hidrogénio), a fórmula química, por conseguinte, pode ser escrita: CH 2 CH 2, e o facto de que existe uma ligação dupla entre os carbonos está implícito porque de carbono tem uma valência de quatro. No entanto, um método mais explícito e correto é escrever H 2 C = CH 2 ou menos comumente H 2 C :: CH 2. As duas linhas (ou dois pares de pontos) indicar que uma ligação dupla liga os átomos de ambos os lados dos mesmos.

A ligação tripla pode ser expressa com três pares de linhas ou de pontos, e se pode haver ambiguidade, uma única linha ou par de pontos pode ser usado para indicar uma ligação simples.

As moléculas com múltiplos grupos funcionais que são o mesmo pode ser expressa da seguinte maneira: (CH3) 3 CH. No entanto, isto implica uma estrutura diferente de outras moléculas que podem ser formados usando os mesmos átomos (isómeros). A fórmula (CH3) 3 CH implica uma cadeia de três átomos de carbono, com o átomo de carbono ligado a um outro meio de carbono (ver a imagem de 4 átomos de carbono "C" átomos),

Carbon chain

e os laços remanescentes nos carbonos tudo levando a átomos de hidrogênio (átomos de hidrogênio não são mostrados na imagem). No entanto, o mesmo número de átomos (10 hidrogénios e 4 átomos de carbono, ou C 4 H 10) pode ser usado para fazer uma cadeia linear: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3.

O alceno but-2-eno tem dois isómeros que a fórmula química CH 3 CH = CHCH 3 não identificam. A posição relativa dos dois grupos metilo deve ser indicado pela notação adicional que indica se os grupos metilo estão no mesmo lado da ligação dupla (cis ou Z) ou em lados opostos um do outro (trans ou E).

Polímeros

Para polímeros, parênteses são colocados em torno da unidade de repetição. Por exemplo, uma molécula de hidrocarboneto que é descrito como: CH 3 (CH 2) 50 CH 3, é uma molécula com 50 unidades de repetição. Se o número de unidades de repetição é desconhecida ou variável, a letra n pode ser usada para indicar o seguinte: CH3 (CH2) n-CH3.

?ons

Para iões , da taxa num átomo particular pode ser denotada com um expoente do lado direito. Por exemplo Na +, ou Cu 2+. A carga total em uma molécula ou uma carregada ion polyatomic também pode ser mostrado desta maneira. Por exemplo: hydronium, H 3 O + ou sulfato, SO 4 2-.

Para íons mais complexos, colchetes [] são muitas vezes utilizados para delimitar a fórmula iônica, como em [B 12 H 12] 2. (Parênteses) podem ser aninhados dentro de parênteses para indicar uma unidade de repetição, tal como em [Co (NH3) 6] 3+. Aqui (NH3) 6 indica que o ião contém seis grupos NH 3, e [] abrange toda a fórmula do ião com carga 3.

Isótopos

Apesar de isótopos são mais relevantes para química nuclear ou isótopos estáveis química do que a química convencional, diferentes isótopos podem ser indicados com uma mão esquerda sobrescrito numa fórmula química. Por exemplo, o ião fosfato radioactivo contendo fósforo-32 é 32 PO 4 3-. Além disso, um estudo envolvendo proporções de isótopos estáveis pode incluir a molécula 18O 16 O.

Um índice da mão esquerda é por vezes utilizado para indicar de forma redundante o número atômico . Por exemplo, 8 O 2 para o dioxigénio, e 16 8 O 2 para as espécies isotópicos mais abundantes de dioxigénio. Isto é conveniente quando se escreve equações para reacções nucleares, a fim de mostrar o equilíbrio de carga de forma mais clara.

Fórmula empírica

Em química , o fórmula empírica de um produto químico é uma expressão simples do número relativo de cada tipo de átomo ou relação dos elementos no composto. Fórmulas empíricas são o padrão para os compostos iónicos, tais como CaCl2, e de macromoléculas, tais como SiO2. Uma fórmula empírica não faz referência à isomerismo, estrutura, ou o número absoluto de átomos. O termo refere-se empírica para o processo de análise elementar, uma técnica de química analítica utilizada para determinar a composição relativa por cento de uma substância química pura por elemento.

Por exemplo hexano tem uma fórmula molecular de C 6 H 14, ou estruturalmente CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, o que implica que ela tem uma estrutura de cadeia de 6 carbono , e 14 átomos de hidrogénio átomos. No entanto, a fórmula empírica para o hexano é C 3 H 7. Da mesma forma a fórmula empírica para o peróxido de hidrogénio , H 2 O 2, é simplesmente HO expressar a proporção de 1: 1 dos elementos componentes.

?tomos aprisionados

O símbolo @ ("a") indica um átomo ou molécula preso dentro de uma gaiola, mas não quimicamente ligado a ele. Esta notação tornou-se popular na década de 1990 com a descoberta de gaiolas de fulereno, que podem aprisionar átomos, tais como La para formar La @ C @ La 60 ou C 82, por exemplo. Um exemplo não-fulereno é [Como Ni @ 12 Como 20] 3-, em que um ião de um átomo Como está preso em uma gaiola formada por outros 32 átomos.

Fórmulas não-estequiométricos

As fórmulas químicas na maioria das vezes usar inteiros para cada elemento. No entanto, existe toda uma classe de compostos, designados compostos não-estequiométricos, que não podem ser representados por números inteiros pequenos. Tal fórmula pode ser escrito usando fracções decimais , como em Fe 0,95 O, ou pode incluir uma parte variável representada por uma letra, tal como no 1-Fe x O, em que x é normalmente muito inferior a um.

Formas gerais de compostos orgânicos

Fórmula química usado para uma série de compostos que diferem um do outro por uma unidade constante é chamada fórmula geral. Tal é chamado a série série homóloga, enquanto que os seus membros são chamados homólogos. O Sistema Hill é uma convenção comum para escrever fórmulas e classificação.

Colina Sistema

O sistema de Hill é um sistema de escrita fórmulas químicas de tal modo que o número de carbono os átomos numa molécula é indicado em primeiro lugar, o número de hidrogénio átomos seguinte, e, em seguida, o número de todos os outros elementos químicos , subsequentemente, em ordem alfabética. Quando a fórmula contém nenhum carbono, todos os elementos, incluindo o hidrogénio, são por ordem alfabética.

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