Formule chimique

Une formule chimique est une mani??re concise d'exprimer des informations sur les atomes qui constituent un particulier compos?? chimique . Une formule chimique est ??galement ?? une courte distance de montrer comment une r??action chimique se produit. Pour compos??s mol??culaires , il identifie chaque constituant ??l??ment par son symbole chimique et indique le nombre d'atomes de chaque ??l??ment pr??sent dans chaque discret mol??cule de ce compos??. Si une mol??cule contient plus d'un atome d'un ??l??ment particulier, cette quantit?? est indiqu??e en utilisant un indice apr??s le symbole chimique (bien que les livres du 19??me si??cle exposants souvent utilis??s). Pour compos??s ioniques et d'autres substances non mol??culaires, les indices indiquent le rapport des ??l??ments dans la formule empirique.

Ce syst??me pour ??crire des formules chimiques a ??t?? invent?? par le chimiste su??dois du 19e si??cle Jons Jakob Berzelius.

Formule mol??culaire et structurelle

Par exemple m??thane , une simple mol??cule constitu??e d'une carbone li?? ?? quatre atomes d'hydrog??ne des atomes, a la formule chimique:

CH ₄

et glucose ?? six atomes de carbone, des atomes d'hydrog??ne douze et six oxyg??ne atomes r??pond ?? la formule chimique:

C ₆ H ₁₂ O _6.

A fournit des informations formule chimique sur les types et arrangement spatial des obligations dans l'industrie chimique, mais il ne pr??cise pas n??cessairement l'exacte isom??re. Par exemple l'??thane est constitu?? de deux atomes de carbone monoparoi sont li??s entre eux, avec chaque atome de carbone ayant trois atomes d'hydrog??ne li??s ?? lui. Sa formule chimique peut ??tre rendue que CH ₃ CH _3. Dans ??thyl??ne il ya une double liaison entre les atomes de carbone (et donc chaque atome de carbone ne comporte que deux atomes d'hydrog??ne), par cons??quent, la formule chimique se ??crit: CH ₂ CH _2, et le fait qu'il existe une double liaison entre les atomes de carbone est implicite car carbone a une valence de quatre. Cependant, une m??thode plus explicite et correcte est d'??crire H ₂ C = CH ₂ ou moins couramment H ₂ C :: CH _2. Les deux lignes (ou deux paires de points) indiquent qu'une double liaison relie les atomes de part et d'autre d'entre eux.

Une triple liaison peut ??tre exprim??e avec trois lignes ou paires de points, et si il peut y avoir ambigu??t??, une seule ligne ou une paire de points peut ??tre utilis??e pour indiquer une liaison simple.

Mol??cules avec multiples des groupes fonctionnels qui sont les m??mes peuvent ??tre exprim??es de la fa??on suivante: (CH ₃₎ CH _3. Toutefois, ceci implique une structure diff??rente des autres mol??cules qui peuvent ??tre form??s en utilisant les m??mes atomes (isom??res). La formule (CH ₃₎ CH ₃ implique une cha??ne de trois atomes de carbone, avec l'atome de carbone li?? ?? un autre milieu carbone (voir l'image de carbone 4 "C") atomes,

et les liaisons restantes sur les atomes de carbone menant tous ?? des atomes d'hydrog??ne (atomes d'hydrog??ne ne sont pas pr??sent??s dans l'image). Cependant, le m??me nombre d'atomes (10 hydrog??nes et 4 atomes de carbone, ou C ₄ H ₁₀₎ peuvent ??tre utilis??s pour fabriquer une cha??ne lin??aire: CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH _3.

L'alc??ne but-2-??ne a deux isom??res qui la formule chimique CH ₃ CH = CHCH ₃ ne identifie pas. La position relative de ces deux groupes m??thyle doit ??tre indiqu??e par la notation suppl??mentaire indiquant si les groupes m??thyle se trouvent sur le m??me c??t?? de la double liaison (cis ou Z) ou sur les c??t??s oppos??s de l'autre (trans ou E).

Polym??res

Pour les polym??res, les parenth??ses sont plac??s autour de l'unit?? r??p??titive. Par exemple, un Mol??cule d'hydrocarbure qui est d??crite comme suit: CH ₃ (CH _{2) 50} CH _3, est une mol??cule ayant 50 motifs de r??p??tition. Si le nombre d'unit??s r??p??titives est inconnue ou variable, la lettre n peut ??tre utilis?? pour indiquer la suivante: CH ₃ (CH _{2) n} CH _3.

Ions

Pour ions , la charge d'un atome particulier peut ??tre not??e avec un exposant de droite. Par exemple Na ⁺ ou Cu ^2+. La charge totale sur une mol??cule charg??e ou une ion polyatomique peut ??galement ??tre repr??sent?? de cette fa??on. Par exemple: hydronium, H ₃ O ⁺ ou le sulfate, SO ₄ ^2-.

Pour ions plus complexes, entre crochets [] sont souvent utilis??s pour enfermer la formule ionique, comme dans [B ₁₂ H _12] ^2-. (Entre parenth??ses) peuvent ??tre imbriqu??es ?? l'int??rieur de crochets pour indiquer un motif r??p??titif, comme dans [Co (NH _{3) 6]} ^3+. Ici (NH _{3) 6} indique que l'ion contient six NH ₃ groupes, et [] enferme toute la formule de l'ion payant 3.

Isotopes

Bien que les isotopes sont plus pertinentes pour chimie nucl??aire ou des isotopes stables de la chimie ?? la chimie classique, diff??rents isotopes peuvent ??tre indiqu??es avec une gauche en exposant dans une formule chimique. Par exemple, l'ion phosphate radioactif contenant du phosphore-32 est ³² PO ₄ ^3-. Aussi une ??tude portant sur les ratios des isotopes stables pourrait inclure la mol??cule O ^{18 16} O.

Un indice gauche est parfois utilis?? pour indiquer l'redondante num??ro atomique . Par exemple, pour ₈ O ₂ dioxyg??ne, et ¹⁶ ₈ O ₂ pour les esp??ces isotopiques les plus abondantes du dioxyg??ne. Ce est pratique lors de l'??criture des ??quations pour r??actions nucl??aires, afin de montrer l'??quilibre de la charge plus clairement.

Formule empirique

En chimie , la formule empirique d'un produit chimique est simple expression du nombre relatif de chaque type d'atome ou le rapport des ??l??ments dans le compos??. Formules empiriques sont la norme pour les compos??s ioniques, tels que CaCl _2, et de macromol??cules, telles que SiO _2. Une formule empirique ne fait aucune r??f??rence ?? isom??rie, la structure ou nombre absolu d'atomes. Le terme empirique se r??f??re au processus de analyse ??l??mentaire, une technique de chimie analytique utilis??e pour d??terminer la composition relative de pour cent d'une substance chimique pure par ??l??ment.

Par exemple hexane a une formule mol??culaire de C ₆ H _14, ou une structure CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH _3, ce qui signifie qu'il a une structure de cha??ne de 6 carbone et les atomes 14 d'hydrog??ne des atomes. Toutefois, la formule empirique pour hexane est C ₃ H _7. De m??me pour la formule empirique du peroxyde d'hydrog??ne , H ₂ O _2, est simplement HO exprimant le rapport 1: 1 d'??l??ments constitutifs.

Atomes pi??g??s

Le symbole @ ("at") indique un atome ou une mol??cule pi??g?? dans une cage mais pas chimiquement li?? ?? elle. Cette notation est devenu populaire dans les ann??es 1990 avec la d??couverte de cages de fuller??ne, qui peuvent pi??ger des atomes comme La La @ pour former C ₆₀ ou C @ La ₈₂ par exemple. Un exemple non fuller??ne est [Ni Comme @ ₁₂ Comme _20] ^3-, un ion dans laquelle une Comme atome est pi??g??e dans une cage form??e par les atomes 32 d'autres.

Formules non stoechiom??triques

Les formules chimiques utilisent le plus souvent des entiers pour chaque ??l??ment. Cependant, il ya toute une classe de compos??s, appel??s les compos??s non stoechiom??triques, qui ne peuvent pas ??tre repr??sent??s par des nombres entiers petits. Une telle formule peut ??tre ??crite en utilisant des fractions d??cimales , comme en Fe O _0,95, ou il peut comprendre une partie variable repr??sent??e par une lettre, comme en Fe _1-x O, o?? x est habituellement bien inf??rieure ?? 1.

Formes g??n??rales pour les compos??s organiques

Formule chimique utilis?? pour une s??rie de compos??s qui diff??rent les uns des autres par une unit?? constante est appel??e formule g??n??rale. Une telle s??rie est appel?? le s??rie homologue, alors que ses membres sont appel??s homologues. Le Syst??me Hill est une convention commune pour l'??criture et le tri formules.

Syst??me de Hill

Le syst??me Hill est un syst??me d'??criture des formules chimiques tels que le nombre de carbone des atomes dans une mol??cule est indiqu?? en premier lieu, le nombre d' hydrog??nes atomes suivante, puis le nombre de tous les autres ??l??ments chimiques par la suite, en ordre alphab??tique. Lorsque la formule ne contient pas de carbone, tous les ??l??ments, y compris l'hydrog??ne, sont class??s par ordre alphab??tique.