Formule Chimice

Formula chimică sau formula moleculară este o expresie care reprezintă compoziţia unei substanţe chimice pure cu ajutorul simbolurilor această; formula serveşte în chimie pentru indicarea numărului de atomi dintr-o moleculă, iar cifrele indică raportul în care se află atomii. Formulele chimice diferă foarte mult în funcţie de complexitatea substanţei.

Exemple de formule chimice: Al2O3, NaCN, HCl, HCOOH, KMnO4 etc.

Pentru a stabili formula unei substanţe chimice este necesară cunoaşterea valenţei.

Pentru scrierea formulei chimice a unei substanţe, se vor parcurge urmatorii paşi:

- Se scriu simbolurile elementelor invers faţă de cum se aud (Ex: pentru sulfura de aluminiu, vom avea Al2S3)

- Se scriu valenţele elementelor deasupra simbolurilor

- Se simplifica valenţele (dacă este cazul)

- Se scriu indicii astfel: valenţa unui element se scrie ca indice la elementul vecin lui. (indicele 1 nu se scrie)

Determinarea formulei chimice a unei substanţe se poate realiza cunoscându-se fie compoziţia procentuală a fiecarui element din substanţă, fie cunoscându-se raportul de masă în care se gasesc elementele care intră în componenţa substanţei.

Exemplul 1. Pentru substanţa ce conţine 43,39% Na, 11,32% C şi 45,28% O, formula se determină astfel:

- Se notează formula substanţei cu cu: NaxCyOz

- Se calculează numărul de atomi-gram ai fiecărui element din moleculă, împărţind procentul la masa atomică a elementului respectiv

x = 43,39: 23 = 1,89 atomi-gram sodiu

y = 11,32 :12 = 0,94 atomi-gram carbon

z = 45,28: 16 = 2,83 atomi-gram de oxigen

- Se află raportul de combinare al atomilor

x: y: z = 1,89: 0,94: 2,83 = 2: 1: 3

- Se identifică necunoscutele

x = 2

y = 1

z = 3, deci substanţa va avea formula Na2CO3.

Exemplul 2. Pentru scrierea formulei unei substanţe al carui raport de masă este H: S : O = 1: 16: 24.

În molecula acestei substanţe unui gram se hidrogen îi corespund 16g sulf şi 24g oxigen. Împărţind cantitatea fiecărui element la masa lui atomică, raportul de masă se transformă in raport atomic.

H: S: O = 1/1 : 16/32 : 24/16 sau H: S: O = 1: 0,5: 1,5

Pentru a obţine un raport format din numere întregi, se amplifică cu 2, si va rezulta H: S: O = 2: 1: 3. Formula substanţei va fi: H2SO3.

Formulele compuşilor organici, pot fi de mai multe tipuri:

1. Formula procentulală

2. Formula brută (Fb)

3. Formula moleculară (Fm)

4. Formula structurală (Fs)

5. Formula plană (Fp)

1. Formula procentuală

Definiţie: Formula procentuală reprezintă cota cu care participă fiecare element la 100 de părţi de substanţă organică.

Formula procentuală se deduce din fie din raportul de masă, fie din calculul masei moleculare.

Exemplu: calculul formulei procentuale a metanului (CH4)

a) utilizând raportul de masă

C: H = 12: 4 = 3: 1 → 4g CH4

4g CH4 3g C 1g H

100g CH4 xg C yg H → x = 300/ 4g C = 75% C

y = 100/ 4g H = 25% H

Formula procentuală a metanului este: 75%C, 25% H.

2. Formula brută (Fb)

Definiţie: Formula brută reprezintă cel mai mic raport numeric al atomilor componenţi al unei substanţe organice.