Obiettivo di apprendimento
- Identificare la formula molecolare di un composto dato il suo nome o la formula strutturale.
Punti chiave
- Una formula molecolare consiste nei simboli chimici degli elementi costituenti seguiti da pedici numerici che descrivono il numero di atomi di ogni elemento presente nella molecola.
- La formula empirica rappresenta il più semplice rapporto intero di atomi in un composto. La formula molecolare di un composto può essere uguale o multipla della formula empirica del composto.
- Le formule molecolari sono compatte e facili da comunicare; tuttavia, mancano delle informazioni sul legame e sulla disposizione atomica che sono fornite in una formula strutturale.
Termini
- formula strutturaleUna formula che indica non solo il numero di atomi, ma anche la loro disposizione nello spazio.
- formula empiricaUna formula che indica il più semplice rapporto di numero intero di tutti gli atomi in una molecola.
- formula molecolareUna formula che descrive il numero esatto e il tipo di atomi in una singola molecola di un composto.
Le formule molecolari descrivono il numero esatto e il tipo di atomi in una singola molecola di un composto. Gli elementi costitutivi sono rappresentati dai loro simboli chimici, e il numero di atomi di ogni elemento presente in ogni molecola è indicato come pedice dopo il simbolo dell’elemento. La formula molecolare esprime informazioni sulle proporzioni degli atomi che costituiscono un particolare composto chimico, usando una singola linea di simboli di elementi chimici e numeri. A volte include anche altri simboli, come parentesi, trattini, parentesi e segni più (+) e meno (-).
Per i composti organici, il carbonio e l’idrogeno sono elencati come primi elementi nella formula molecolare, e sono seguiti dagli altri elementi in ordine alfabetico. Per esempio, per il butano, la formula molecolare è C4H10. Per i composti ionici, il catione precede l’anione nella formula molecolare. Per esempio, la formula molecolare del fluoruro di sodio è NaF.
Una formula molecolare non è un nome chimico, e non contiene parole. Anche se una formula molecolare può implicare alcune strutture chimiche semplici, non è la stessa di una formula strutturale chimica completa. Le formule molecolari sono più limitanti dei nomi chimici e delle formule strutturali.
Formule empiriche e molecolari
I tipi più semplici di formule chimiche sono chiamati formule empiriche, che indicano il rapporto di ogni elemento nella molecola. La formula empirica è il più semplice rapporto di numero intero di tutti gli atomi in una molecola. Per esempio:
- La formula molecolare del glucosio è C6H12O6. La formula molecolare indica il numero esatto di atomi nella molecola.
- La formula empirica esprime il più piccolo rapporto di numeri interi degli atomi dell’elemento. In questo caso, la formula empirica del glucosio è CH2O.
Per convertire tra formule empiriche e molecolari, la formula empirica può essere moltiplicata per un numero intero per raggiungere la formula molecolare. In questo caso, la formula empirica verrebbe moltiplicata per 6 per arrivare alla formula molecolare.
Esempi di formule empiriche e molecolari:
- Il composto dicloro esossido ha una formula empirica ClO3 e la formula molecolare Cl2O6
- Il composto perossido di idrogeno ha la formula empirica HO e la formula molecolare H2O2
Formule molecolari e formule strutturali
Le formule molecolari non contengono informazioni sulla disposizione degli atomi. Per questo motivo, una formula molecolare può descrivere un numero di strutture chimiche diverse. Una formula strutturale è usata per indicare non solo il numero di atomi, ma anche la loro disposizione nello spazio. Una formula strutturale non è così compatta e facile da comunicare, ma fornisce informazioni che la formula molecolare non fornisce sul posizionamento relativo degli atomi e sul legame tra gli atomi. I composti che condividono una formula chimica ma hanno strutture chimiche diverse sono noti come isomeri, e possono avere proprietà fisiche molto diverse.
