Hóa học đại cương/Công thức hóa học

Khái niệm

Công thức hóa học là cách biểu thị đơn giản thông tin về các phân tử trong một hợp chất hóa học . Công thức hóa học còn cung cấp thông tin về loại liên kết trong chất hóa học và cách sắp xếp của chúng trong không gian.

Công thức hóa học cho biết các chất tham gia phản ứng hóa học tạo nên hợp chất mới. Công thức hóa học có hai vế nằm hai bên dấu bằng. Vế trái cho biết các chất tham gia phản ứng hóa học . Vế phải cho biết hợp chất mới tạo từ chất tham gia phản ứng

Trong công thức hóa học nếu phân tử có nhiều nguyên tố thì số nguyên tố được biểu thị bằng một chỉ số dưới, là một số nguyên, ngay sau ký hiệu hóa học . Thí Dụ như Nước có công thức hóa học là H2O tạo từ 2 nguyên tố H và 1 nguyên tố O

H2 + O --> H2O . 2 Nguyên tố hóa chất Hydro và 1 Nguyên tố hóa chất Ô xi tạo nên 1 Phân tử Nước

2H2 + 2O = 2H2O . 4 Nguyên tố hóa chất Hydro và 2 Nguyên tố hóa chất Ô xi tạo nên 2 Phân tử Nước

Vài loại phân tử và công thức cấu tạo

Phân tử Mêtan, có công thức hóa học

CH4 , gồm một nguyên tử cácbon liên kết với bốn nguyên tử hydro

Phân tử glucozơ có công thức hóa học

C6H12O6, có sáu nguyên tử cácbon, mười hai nguyên tử hydro và sáu nguyên tử ôxy :

Phân tử êtan có Công thức hóa học

CH3CH3, hai nguyên tử cácbon liên kết đơn với nhau, và mỗi nguyên tử cácbon liên kết với ba nguyên tử hydro.

Phân tử [[

H2C::CH2.

Hai gạch (hay hai cặp dấu chấm) cho biết có một liên kết đôi liên kết các nguyên tử ở 2 bên với nhau. Một liên kết ba có thể biểu diễn bằng ba gạch hay ba cặp dấu chấm.

Các phân tử có nhiều nhóm chức cũng được biểu diễn tương tự . Thí dụ như C4H10 có thể biểu diễn dưới nhiều cách khác nhau

(CH3)3CH . Mạch phân tử gồm ba nguyên tử cácbon, nguyên tử ở giữa liên kết với 1 nguyên tử cácbon khác (xem hình dưới, các nguyên tử hydro không được thể hiện).

CH3CH2CH2CH3.

CH3CH=CHCH3: cấu tạo này có 2 đồng phân tùy thuộc vào vị trí tương đối của 2 nhóm mêtyl trong không gian - cùng bên so với liên kết đôi (đồng phần cis hay Z) hay đối diện nhau qua liên kết đôi (đồng phần trans hay E).

Polymer

Với polyme, các mắt xích được đưa vào trong ngoặc đơn. Ví dụ, một phân tử hydrocácbon có công thức CH3(CH2)50CH3, gồm có 50 mắt xích. nếu không biết rõ số mắt xích, có thể sử dụng chữ n như CH3(CH2)nCH3.

Ion

Với các ion, diện tích của một nguyên tử biểu thị bẳng chỉ số trên bên phải nguyên tử đó. Ví dụ Na+, hay Cu2+. Tổng điện tích của phân tử tích điện hay ion đa nguyên tử cũng biểu diễn tương tự. Ví dụ: hydronium, H3O+ hay sulfat, SO42-.Với các ion phức tạp, sử dụng ngoặc vuông [ ] như [B12H12]2-. Ngoặc đơn ( ) có thể đặt trong ngoặc vuông để biểu thị một mắt xích như [Co(NH3)6]3+.

Đồng vị

Các đồng vị khác nhau phân biệt bằng chỉ số trên bên trái trong công thức hóa học. Ví dụ, ion phốtphát có phốt pho phóng xạ -32 có công thức 32PO43-.Đồng vị là những nguyên tử có cùng công thức hóa học nhưng khác nhau về công thức cấu tạo.