Formule Empiriche e Formule Molecolari

I chimici usano formule chimiche per esprimere la composizione di molecole e composti ionici, usando simboli chimici. Composizione significa non solo gli elementi presenti, ma anche il rapporto in cui gli atomi si combinano. È necessario acquisire familiarità con due tipi di formule: formule molecolari e formule empiriche.

formule molecolari

Una formula molecolare indica il numero esatto di atomi di ciascun elemento che sono presenti nella più piccola unità di una sostanza.
Nell’analisi sulle molecole, ogni esempio è presentato con la sua formula molecolare. Quindi l’HDue è la formula molecolare dell’idrogeno, ODue rappresenta l’ossigeno, O3 è ozono e HDueO rappresenta l’acqua. Il pedice numerico indica il numero di atomi di ciascun elemento che sono presenti. Nel caso dell’HDueO non ha un pedice per O perché c’è un solo atomo di ossigeno in una molecola d’acqua; in questo modo viene omesso il pedice “uno” delle formule. Si noti che l’ossigeno (ODue) e ozono (O3) sono allotropi dell’ossigeno.
Un allotropo è una delle due o più forme diverse di un elemento.
Due forme allotropiche dell’elemento carbonio – diamante e grafite – sono completamente diverse non solo nelle loro proprietà chimiche, ma anche nel loro costo relativo.

modelli molecolari

Le molecole sono troppo piccole per essere osservate direttamente. Un modo efficace per visualizzarli è attraverso l’uso di modelli molecolari. Sono comunemente usati due tipi di modelli molecolari: modelli ball-and-stick e modelli spaziali.
Nei modelli ball-and-stick, gli atomi sono rappresentati da sfere di legno o plastica con dei fori al loro interno. Le barre o le molle sono usate per rappresentare i legami chimici. Gli angoli formati tra gli atomi nei modelli approssimano gli angoli di legame effettivi delle molecole. Ad eccezione dell’atomo H, tutte le sfere hanno la stessa dimensione e ogni tipo di atomo è rappresentato da un colore specifico.
Nei modelli spaziali, gli atomi sono rappresentati da sfere tronche che sono tenute insieme sotto pressione in modo tale da non vedere i legami. La dimensione delle sfere è proporzionale alla dimensione degli atomi.Il primo passo nella costruzione di un modello molecolare è scrivere la formula strutturale, che mostra come gli atomi in una molecola sono legati insieme. Ad esempio, è noto che nella molecola d’acqua ciascuno degli atomi di H è legato a un atomo di O. Pertanto, la formula strutturale dell’acqua è HOH.
Una linea che unisce due simboli atomici rappresenta un legame chimico.
I modelli Ball-and-stick mostrano chiaramente la disposizione tridimensionale degli atomi e sono relativamente facili da costruire. Tuttavia, la dimensione delle sfere non è proporzionale alla dimensione degli atomi. Di conseguenza, le barre di solito esagerano la distanza tra gli atomi in una molecola. I modelli spaziali sono più accurati perché mostrano la differenza di dimensione degli atomi. Lo svantaggio è che la loro costruzione richiede più tempo e non mostrano bene la posizione tridimensionale degli atomi.

Modelli molecolari

Modelli molecolari

formule empiriche

La formula molecolare del perossido di idrogeno, sostanza utilizzata come antisettico e come agente sbiancante per fibre tessili e decoloranti per capelli, è HDueODue Questa formula indica che ogni molecola di perossido di idrogeno contiene due atomi di idrogeno e due atomi di ossigeno. Il rapporto tra atomi di idrogeno e atomi di ossigeno in questa molecola è 2: 2 o 1: 1. La formula empirica del perossido di idrogeno è H O.
Di conseguenza, la formula empirica indica quali elementi sono presenti e il rapporto minimo, in numero intero, tra i loro atomi, ma non indica necessariamente il numero effettivo di atomi in una data molecola.
Come altro esempio, si consideri il composto idrazina (NDueH4), che viene utilizzato come carburante per razzi. La formula empirica dell’idrazina è NHDue Il rapporto tra azoto e idrogeno è 1 : 2, entrambi nella formula molecolare (NDueH4) come nella formula empirica (NHDue); solo la formula molecolare indica il numero effettivo di N (due) e H (quattro) atomi presenti in una molecola di idrazina.
Le formule empiriche sono le formule chimiche più semplici, sono scritte in modo tale che i pedici delle formule molecolari siano ridotti al più piccolo numero intero possibile.
Le formule molecolari sono le vere formule delle molecole. La sua formula empirica.
Per molte molecole, la formula molecolare e la formula empirica sono le stesse.
Alcuni esempi sono l’acqua (HDueO), ammoniaca (NH3), anidride carbonica (CODue) e metano (CH4).

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