nomenclatura

Fórmula empírica y molecular
Rubén Darío Osorio Giraldo
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Antioquia
La fórmula química es la representación de los elementos que forman un compuesto y la proporción en que se encuentran, o del número de átomos que forman una molécula. También puede darnos información adicional como la manera en que se unen dichos átomos mediante enlacesquímicos e incluso su distribución en el espacio. Para nombrarlas, se emplean las reglas de la nomenclatura o formulación química.
La formula química permite determinar la composición porcentual de cada elemento en una sustancia compuesta. Los porcentajes así obtenidos son una expresión de la ley de la composición definida.
Ejemplo 3.1. Composición porcentual
La fórmula química del sulfato dealuminio es Al2(SO4)3. Determinar la composición porcentual del sulfato de aluminio.
MAl2(SO4)3 = 2(27.0) + 3(32.0) + 12(16.0) = 342 g/mol

 
Elemento
Masa molar
(g/mol)
mol del elemento
masa (g)
en 1 mol
Porcentaje (%)
Al
27.0
2
54.0
15.79
S
32.0
3
96.0
28.07
O
16.0
12
192.0
56.14
 
Existen varios tipos de fórmulas químicas:
Fórmula empírica
La fórmula empírica es unaexpresión que representa la proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un compuesto químico. Es por tanto la representación mas sencilla de un compuesto. Por ello, a veces, se le llama fórmula mínima.
En compuestos covalentes, se obtiene simplificando los subíndices de la fórmula, si ello es posible, dividiéndolos por un factor común. Así, la fórmula empírica de laglucosa (C6H12O6) es CH2O, lo cual indica que por cada átomo de C, hay dos átomos de H y un átomo de O. Los subíndices siempre son números enteros y si son iguales a 1, no se escriben.
En compuestos iónicos la fórmula empírica es la única que podemos conocer, e indica la proporción entre el número de iones de cada clase en la red iónica. En el hidruro de magnesio, hay dos iones hidruro por cada iónmagnesio, luego su fórmula empírica es MgH2.
En compuestos no-estequiométricos, como ciertos minerales, los subíndices pueden ser números decimales. Así, el óxido de hierro (II) tiene una fórmula empírica que varía entre Fe0,84O y Fe0,95O,lo que indica la presencia de huecos, impurezas y defectos en la red.
Fórmula molecular
La fórmula molecular, indica el tipo de átomos presentes en un compuestomolecular, y el número de átomos de cada clase. Sólo tiene sentido hablar de fórmula molecular en compuestos covalentes. Así la fórmula molecular de la glucosa es C6H12O6, lo cual indica que cada molécula está formada por 6 átomos de C, 12 átomos de H y 6 átomos de O, unidos siempre de una determinada manera.
Fórmula estructural
Modelo de esqueleto, de armazón: no se dibujan los átomos de C eH.
Modelo de bolas y barras, o de bolas y varillas.
Modelo de bolas, compacto o espacial sólido.
Modelos poliédricos: los átomos se representan por tetraedros, octaedros, … que se unen por sus vértices y permiten ciertos giros o torsiones.
La fórmula estructural es similar a las anteriores pero señalando la geometría espacial de la molécula mediante la indicación de distancias, ángulos o elempleo de perspectivas en diagramas bi o tridimensionales.

Imagen 3.1. Fórmula estructural
En un diagrama 2D, se aprecia la orientación de los enlaces usando símbolos especiales. Una línea continua representa un enlace en el plano; si el enlace está por detrás, se representa mediante una línea de puntos; si el enlace está por delante, se indica con un símbolo en forma de cuña triangular. A vecesse emplean otro tipo de convenios o proyecciones para grupos de compuestos específicos (proyección de Newman, diagramas de Tollens, etc).


También hay diagramas 3D como la estructura o fórmula de esqueleto (o de líneas y ángulos).

Imagen 3.2. Fórmula de esqueleto


A veces, se prefiere el uso de modelos moleculares en 3D, como:
Son numerosas las aplicaciones informáticas para crear...