Formula brută
Formula brută (sau formula brută ) a unei specii chimice este o formulă chimică specială care oferă informații cu privire la numărul și natura chimică a atomilor care alcătuiesc specia chimică în cauză. [1]
Formula minimă și formula moleculară
Există două tipuri de formulă brută: [2] [3]
- formula minimă (sau formula empirică): indică raportul dintre numărul de atomi diferiți care alcătuiesc o specie chimică, fără a indica exact numărul de atomi;
- formula moleculară : indică numărul de atomi care alcătuiesc o specie chimică.
Formula minimă și formula moleculară sunt diferite dacă indicii formulei au un divizor comun maxim, altul decât 1 (adică, dacă indicii sunt toți multiplii unui număr întreg mai mare de 1), în timp ce sunt identici în toate celelalte cazuri.
În cazul cristalelor ionice, toți atomii cristalului sunt legați între ei prin legături chimice intramoleculare, deci dacă dorim să descriem structura chimică exactă a cristalului, ar trebui să cunoaștem numărul exact al tuturor atomilor care alcătuiesc cristalul, care va fi un număr foarte mare (mai mult sau mai puțin de același ordin cu constanta Avogadro ), deci practic nu este posibil în aceste cazuri și nu ar avea nici o utilizare practică pentru a utiliza formula moleculară, deci în cazul cristalelor ionice, se preferă utilizarea formulei minime; numărul exact de atomi poate fi totuși evaluat prin formula minimă cunoscând valoarea masei cristalului.
Același lucru este valabil și în cazul metalelor, ai căror atomi sunt toți legați între ei.
Formula moleculară este folosită în general pentru a indica molecule unice (cu excepția macromoleculelor ): din acest motiv se numește „formula moleculară”.
Exemple
Tabelul următor prezintă câteva exemple de formula minimă și formula moleculară a unor specii chimice:
| Nume | Minim | Molecular | Imagine | Compoziția atomică |
|---|---|---|---|---|
| Acid clorhidric | acid clorhidric | acid clorhidric |  | Fiecare moleculă este alcătuită din 1 atom de hidrogen (H) și 1 atom de clor (Cl) |
| Acid sulfuric | H 2 SO 4 | H 2 SO 4 |  | 2 atomi de hidrogen (H), 1 atom de sulf (S) și 4 atomi de oxigen (O) |
| Cascadă | H 2 O | H 2 O |  | Fiecare moleculă este formată din 2 atomi de hidrogen (H) și 1 atom de oxigen (O) |
| Azot [4] | Nu. | N 2 |  | Fiecare moleculă este formată din 2 atomi de azot (N) |
| Carbon [5] | C. | C. | Formele alotrope ale carbonului constau exclusiv din atomi de carbon | |
| Sulf | S. | S 8 |  | Există mai mult de 30 de forme alotrope de sulf. În sulful cristalin, cel mai frecvent este ciclooctazulf, o structură de 8 atomi de sulf închise într-un inel |
| Clorura de potasiu | KCl | KCl |  | Cristalele sale conțin un număr egal de atomi de potasiu și clor |
| Hexane | C 3 H 7 | C 6 H 14 |  | Fiecare moleculă este formată din 6 atomi de carbon (C) și 14 atomi de hidrogen (H) |
| Fluorură de calciu | CaF 2 | CaF 2 |  | Atomii de fluor sunt de două ori mai mulți decât atomii de calciu |
| Glucoză | CH 2 O | C 6 H 12 O 6 |  | 6 atomi de carbon (C), 12 atomi de hidrogen (H) și 6 atomi de oxigen (O) |
| Metan | CH 4 | CH 4 |  | 1 atom de carbon (C) și 4 atomi de hidrogen (H) |
| Azotat de magneziu | Mg (NO 3 ) 2 | Mg (NO 3 ) 2 | Ionii nitrați sunt de două ori mai mari decât ionii de magneziu | |
| Silice | SiO2 | SiO2 | Conține doi atomi de oxigen pentru fiecare atom de siliciu |
Construcția formulei brute
Într-o formulă brută natura chimică a atomilor este indicată prin reprezentarea atomilor aceluiași element chimic (adică atomii având același număr atomic ) cu simboluri (numite „ simboluri chimice ”) constând în general din una sau două litere (sau trei litere în cazul denumirilor provizorii ale elementelor chimice artificiale), a căror prima literă este întotdeauna cu majusculă. De exemplu, simbolul H corespunde hidrogenului , simbolul Cl corespunde clorului și așa mai departe. Simbolurile utilizate pentru a reprezenta elementele chimice sunt indicate în tabelul periodic al elementelor , conceput de Mendeleev în 1869 .
Subscriptului fiecărui simbol chimic conținut într - o formulă brută indică numărul de atomi ai aceluiași element chimic conținut în speciile chimice examinate; acest număr se numește „index”. Acest indice este omis dacă este egal cu 1. [1] [3]
Simbolurile elementelor chimice ale unei formule brute sunt indicate în general în ordinea creșterii electronegativității ; [1] unele excepții de la această regulă sunt hidrogenul în alcooli (care este indicat la sfârșitul formulei lângă oxigen , de exemplu: C 2 H 5 OH) și carbonul în compuși organici (care este indicat la începutul formulei , de exemplu: CH 4 ). [1] O altă excepție de la această regulă este dată de formula brută de amoniac (NH 3 ), în care azotul (N) este indicat înainte de hidrogen (H), deși azotul are o electronegativitate mai mare (3,04 față de 2,20 pe scara Pauling ) .
Dezavantaje
"Formula brută" are unele dezavantaje în comparație cu formula structurală , deoarece este incapabilă să reprezinte structura moleculei sau să diferențieze izomerii acesteia. De exemplu, C 6 H 12 O 6 este formula brută a tuturor hexoze zaharuri (adică , compus din 6 carbon atomi) , inclusiv glucoza , fructoza și manoza . În acest caz, formula brută nu este suficientă pentru a identifica un anumit tip de hexoză.
În cazul în care este necesar să se indice în mod explicit grupările de atomi (sau grupuri funcționale ) ale unei specii chimice, se preferă în schimb să se utilizeze formula condensată , care este o încrucișare între o formulă brută și o formulă de structură, deoarece vă permite să aveți o idee aproximativă despre cum unii atomi sunt legați între ei.
Notă
Bibliografie
- Stefano Masiero, Glosar de chimie , Alpha Test, 2010, ISBN 88-483-1271-3 .
- Valeria Balboni, Alessandra Terzaghi, Chimie , ediția a II-a, Alpha Test, 2004, ISBN 88-483-0538-5 .
