Há muito tempo é aceito na química escrever a composição de qualquer substância de forma abreviada, usando símbolos e índices (números). A gravação desta forma é chamada de fórmula "empírica". Assim, por exemplo, a composição do ácido fosfórico é refletida nesta forma - H3PO4. A partir desta entrada, segue-se que a molécula de ácido fosfórico consiste em três átomos de hidrogênio, um - fósforo e quatro - oxigênio. No entanto, não está claro como os elementos estão interconectados, ou seja, informação está incompleta. Para preencher essa lacuna, é utilizada a fórmula estrutural da substância.
Este registro de conexão é mais informativo, pois com sua ajuda, mostra-se esquematicamente como e em que sequência os elementos de uma substância estão conectados uns aos outros. Neste caso, cada ligação covalente (par de elétrons) é representada por um traço e corresponde a uma unidade de valência.
Por exemplo, o oxigênio tem uma valência de dois, é cercado por dois traços, o hidrogênio tem uma valência de um, portanto, um traço, fósforo - cinco, cinco traços. Com base em talortografia, você pode assumir as propriedades químicas das substâncias, classificá-las e sistematizá-las.
A fórmula estrutural pode ser escrita na forma completa e abreviada. Quando escritas na forma expandida, todas as ligações entre os átomos são indicadas, mas quando escritas na forma abreviada, não são.
A mais visual e significativa é a representação gráfica de compostos em química orgânica. Afinal, as propriedades das substâncias dependem não apenas do número de átomos e moléculas, mas também da ordem de sua conexão. Este fenômeno é chamado de "isomerismo" (ramificação da cadeia de carbono).
Então, por exemplo, a fórmula estrutural do etano diz que todas as valências do carbono estão ocupadas, e ele não pode mais ligar outros átomos a si mesmo. A partir disso, pode-se ver que С2Н6 é um representante de hidrocarbonetos saturados, as ligações na molécula são covalentes, não há elétrons, portanto, apenas reações são possíveis para substituição de etano e r
piscando.
A fórmula estrutural da substância também indica os grupos funcionais dos carboidratos: grupo alquil - em álcoois, aldeído - em aldeídos, núcleo benzênico - em compostos aromáticos. Além disso, com a ajuda de uma representação esquemática, é fácil “ver” hidrocarbonetos saturados pela presença de ligações características - uma única ligação covalente. Insaturado: etileno - uma ligação dupla, dieno - duas ligações duplas, triplo - acetileno.
A fórmula estrutural da frutose é um exemplo de isomerismo espacial. Este carboidratoTem a mesma composição quantitativa e qualitativa da glicose. Em soluções, ele vem em várias formas ao mesmo tempo. A partir da fórmula gráfica da frutose, pode-se ver que ela contém grupos cetona e hidroxila, ou seja, esta substância tem as propriedades "duais" de álcoois e cetonas. Além disso, esta fórmula permite estabelecer que este álcool cetônico é formado pelos resíduos de a-glicose cíclica e pentose (frutose).
Assim, uma fórmula estrutural é uma representação gráfica de uma substância, com a qual você pode aprender sobre o arranjo dos átomos em uma molécula, levando em consideração o tipo de ligação e suas características.
