Fórmula química
representación de las proporciones de átomos que componen una molécula / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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Una fórmula química es la representación de los elementos químicos que forman un compuesto químico y la proporción en que se encuentran, o del número de átomos que forman una molécula. También puede darnos información adicional como la manera en que se unen dichos átomos mediante enlaces químicos e incluso su distribución en el espacio. Para nombrarlas, se emplean las reglas de la nomenclatura química. Ejemplo: La fórmula de los silanos[1] A veces, los miembros de una familia química se diferencian entre sí por una unidad constante, generalmente un átomo de carbono adicional en una cadena carbonada.
En química, una fórmula química es una forma de presentar información sobre las proporciones químicas de átomos que constituyen un compuesto químico o molécula en particular, utilizando símbolos de elemento químico, números y, a veces, también otros símbolos, como paréntesis, guiones, corchetes, comas y signos más (+) y menos (-). Se limitan a una sola línea tipográfica de símbolos, que puede incluir subíndices y superíndices. Una fórmula química no es una nombre químico, ya que no contiene ninguna palabra. Aunque una fórmula química puede implicar ciertas estructuras químicas simples, no es lo mismo que una fórmula estructural química completa. Las fórmulas químicas sólo pueden especificar completamente la estructura de las moléculas y sustancias químicas más sencillas, y en general tienen un poder más limitado que los nombres químicos y las fórmulas estructurales.
Los tipos más sencillos de fórmulas químicas se denominan fórmulas empíricas, que utilizan letras y números que indican las proporciones numéricas de átomos de cada tipo. Las fórmulas moleculares indican simplemente los números de cada tipo de átomo en una molécula, sin información sobre la estructura. Por ejemplo, la fórmula empírica de la glucosa es CH
2O (el doble de átomos de hidrógeno que de carbono y oxígeno), mientras que su fórmula molecular es C
6H
12O
6 (12 átomos de hidrógeno, seis de carbono y oxígeno).
A veces una fórmula química se complica al escribirse como una fórmula condensada (o fórmula molecular condensada, a veces llamada "fórmula semiestructural"), que transmite información adicional sobre las formas particulares en que los átomos están enlace químico unidos entre sí, ya sea en enlace covalente, enlace iónico, o varias combinaciones de estos tipos. Esto es posible si el enlace correspondiente es fácil de mostrar en una dimensión. Un ejemplo es la fórmula molecular/química condensada del etanol, que es CH
3−CH
2−OH o CH
3CH
2OH. Sin embargo, incluso una fórmula química condensada está necesariamente limitada en su capacidad para mostrar relaciones de enlace complejas entre átomos, especialmente átomos que tienen enlaces con cuatro o más sustituyentes diferentes.
Dado que una fórmula química debe expresarse como una única línea de símbolos de elementos químicos, a menudo no puede ser tan informativa como una fórmula estructural real, que es una representación gráfica de la relación espacial entre los átomos de los compuestos químicos (véase, por ejemplo, la figura de las fórmulas estructurales y químicas del butano, a la derecha). Por razones de complejidad estructural, una misma fórmula química condensada (o fórmula semiestructural) puede corresponder a distintas moléculas, conocidas como isómeros. Por ejemplo, la glucosa comparte su fórmula molecular C
6H
12O
6 con otros azúcares, como la fructosa, la galactosa y la manosa. Existen nombres químicos equivalentes lineales que pueden especificar y especifican de forma única cualquier fórmula estructural compleja (véase nomenclatura química), pero tales nombres deben utilizar muchos términos (palabras), en lugar de los símbolos de elementos simples, números y símbolos tipográficos simples que definen una fórmula química.
Las fórmulas químicas pueden utilizarse en ecuaciones químicas para describir reacciones químicas y otras transformaciones químicas, como la disolución de compuestos iónicos en una solución. Aunque, como se ha señalado, las fórmulas químicas no tienen todo el poder de las fórmulas estructurales para mostrar las relaciones químicas entre los átomos, son suficientes para llevar la cuenta de los números de átomos y los números de cargas eléctricas en las reacciones químicas, por lo que balancing chemical equations para que estas ecuaciones se puedan utilizar en problemas químicos que implican la conservación de los átomos, y la conservación de la carga eléctrica.
Existen varios tipos de fórmulas químicas:[2]