¿Qué es una fórmula química? – Definición, tipos y ejemplos

¿Qué es una fórmula química?

Encontramos sustancias y compuestos químicos todos los días. Las sustancias debajo del fregadero de la cocina que utilizamos para limpiar nuestras casas, así como las que son básicos en nuestro botiquín, están compuestas por sustancias químicas. Estos productos químicos están formados por una proporción fija de átomos y estos átomos están dispuestos de cierta manera. Para averiguar cuáles son estas proporciones y cómo están ordenadas para cualquier sustancia dada, necesitamos conocer la fórmula química de la sustancia o compuesto.

Un compuesto es una sustancia formada por una proporción definida de dos o más elementos. Una fórmula química nos dice el número de átomos de cada elemento en un compuesto. Contiene los símbolos de los átomos de los elementos presentes en el compuesto, así como cuántos hay para cada elemento en forma de subíndices.

Cada sustancia química tiene una composición química específica, por lo que estas sustancias químicas tienen su propia fórmula química. Echemos un vistazo a la fórmula química de la sacarosa: hay 12 átomos de carbono (C), 22 átomos de hidrógeno (H) y 11 átomos de oxígeno (O).

Existen diferentes tipos de fórmulas químicas y cada tipo nos brinda información diferente sobre una sustancia química. Los diferentes tipos de fórmulas químicas incluyen: fórmulas moleculares, empíricas, estructurales y estructurales condensadas. Discutiremos cada uno de estos tipos diferentes y repasaremos algunos ejemplos.

Fórmula molecular

La fórmula molecular , a veces conocida como la fórmula verdadera , nos dice el número real de los diferentes elementos en una molécula de un compuesto. En una fórmula molecular, cada elemento se escribe como sus símbolos en la tabla periódica, y el número de átomos de cada elemento se muestra mediante el subíndice (el número pequeño en la parte inferior derecha del elemento). A continuación se muestran algunos ejemplos de fórmulas moleculares:

Si miramos el butano, vemos que tiene 4 átomos de carbono (C) y 10 átomos de hidrógeno (H).

Formula empírica

La palabra empírico se define como algo que se verifica mediante la observación. En química, verificamos los hechos realizando experimentos. Entonces, la fórmula empírica se define como la proporción más simple de números enteros de elementos que componen un compuesto, y este tipo de fórmula se deriva de datos experimentales.

Así como simplificamos fracciones en la clase de matemáticas, en química también podemos simplificar fórmulas. En este caso, veamos la fórmula molecular de la glucosa:

Mientras que la fórmula molecular nos da el número real de átomos de cada elemento en una molécula, la fórmula empírica nos da la relación más simple y no el número real de átomos de un elemento. A continuación se muestran algunos ejemplos de fórmulas empíricas derivadas de fórmulas moleculares:

A veces, hay fórmulas moleculares que ya están en su proporción más simple, lo que significa que no se pueden reducir más. En estos casos, la fórmula molecular es la misma que la fórmula empírica que se puede ver con estos ejemplos.

En sacarosa, los subíndices 12, 22 y 11 no tienen un factor común máximo, por lo que no se pueden reducir más. Lo mismo ocurre con el etanol.

Fórmula estructural

Cuando simplemente escribimos la fórmula molecular, no sabemos cómo están dispuestos los átomos o qué átomos están unidos entre sí. La fórmula estructural muestra tanto el número real de átomos de elementos en un compuesto, cómo se organizan los átomos y qué átomos están unidos entre sí.

Aquí están las fórmulas estructurales de etano, propano y etanol. Las fórmulas moleculares de cada uno se reflejan debajo de las fórmulas estructurales.

Veamos el etano. Muestra que el átomo de carbono (C) de la izquierda está unido a tres átomos de hidrógeno (H) y al otro átomo de carbono. El carbono de la derecha también está unido a tres átomos de hidrógeno y el carbono de la izquierda.

A veces, hay compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferentes estructuras químicas. Por ejemplo, los compuestos etanol y dimetiléter tienen la misma fórmula molecular, C2H6O, pero diferentes estructuras:

Fórmula estructural condensada

Las fórmulas estructurales pueden ser tediosas de escribir y dibujar, y ocupan mucho espacio. Sin embargo, hay otra forma de escribir fórmulas estructurales, y esto se hace escribiendo una fórmula estructural condensada. La fórmula estructural condensada muestra la posición de los átomos entre sí sin mostrar sus enlaces.

Para estructuras más complejas, la fórmula estructural condensada muestra información limitada. Sin embargo, para sustancias químicas más simples, este tipo de fórmula es suficiente para usar. A continuación, se muestran algunos ejemplos de fórmulas estructurales condensadas:

La fórmula estructural condensada también es una buena forma de escribir fórmulas de cadenas largas o grupos repetidos como se ve aquí:

Resumen de la lección

Las fórmulas químicas son muy importantes cuando se trata de encontrar información sobre un compuesto químico porque proporcionan qué elementos están presentes y también la proporción de átomos de elementos que se encuentran en una sustancia o compuesto químico. Los diferentes tipos de fórmulas químicas muestran todos los elementos presentes, así como la proporción de los elementos presentes en un compuesto químico. Cada tipo de fórmula química proporciona información diferente sobre un compuesto químico.

La fórmula empírica nos da la relación más simple de átomos de los elementos en un compuesto. La fórmula molecular nos dice el número real de átomos de cada elemento que está presente en un compuesto. La fórmula estructural muestra el número real de átomos de los elementos y también nos da la disposición espacial de los átomos y qué átomos están unidos entre sí. La fórmula estructural condensada es como un atajo o una forma abreviada de escribir la fórmula estructural que aún da la disposición espacial de los átomos de diferentes elementos sin tener que ocupar tanto espacio como la fórmula estructural.

Tipos de fórmulas químicas

Los resultados del aprendizaje

Experimente los beneficios de estudiar esta lección sobre fórmulas químicas, incluida la capacidad de:

• Tenga en cuenta las características de una fórmula química
• Comparar una fórmula química con un compuesto
• Discutir los tipos de fórmulas químicas.