Tipos de fórmulas químicas y ejemplos

Las fórmulas químicas son expresiones gráficas de los elementos que van a formar los compuestos químicos que existen. Estas fórmulas expresan la cantidad y proporción de los distintos átomos que forman parte de la molécula y algunos tipos de fórmulas también representan el tipo de enlace químico que enlazan los diferentes elementos. A cada una de las moléculas o compuestos conocidos le corresponde una nomenclatura química establecida por la unión internacional de química pura y aplicada (IUPAC) según el tipo de fórmula que se use.

Los distintos tipos de fórmulas químicas que existen aportan cierto tipo de información, aunque en general todas sirven para entender la naturaleza química de las sustancias que la forman y para expresar lo que sucede durante una reacción química determinada, ya que a veces algunos elementos o compuestos se pueden transformar en otros. Por esto, las fórmulas químicas siguen un sistema representativo de los elementos y moléculas determinados por un lenguaje técnico especializado.

Como norma general, independientemente de los tipos de fórmulas químicas, dichas fórmulas están compuestas de unos símbolos químicos en forma de letra que representan el tipo de átomo que forma la molécula según la tabla periódica de los elementos y unos números en forma de subíndice junto al símbolo químico que representa su cantidad relativa en la molécula.

En algunos campos de la química (especialmente en la química orgánica) existen algunos grupos químicos que presentan recurrencia estructural y funcional en las moléculas, lo que nos permite poder identificar ciertos fragmentos de una molécula o compuesto. Estos fragmentos de las moléculas se les denomina radicales químicos (cuando poseen electrones desapareados) o grupos funcionales (cuando son átomos o unidades que provocan que el compuesto reacciones o se comporte de una determinada manera).

Algunos ejemplos de radicales químicos son el radical metilo (CH3), el radical bromo (Br-) o el radical cloro (Cl-). Ejemplos de grupos funcionales son el grupo carbonilo (CO), el grupo hidroxilo (OH) o el grupo carboxilo (COOH).

Los diferentes tipos de fórmulas químicas que existen usan símbolos químicos de los elementos que las componen y las proporciones lógicas que se establecen entre ellos, las cuales se expresan con símbolos matemáticos. Las distintas fórmulas químicas que se emplean en la nomenclatura son las siguientes.

Fórmula molecular

La fórmula molecular es la fórmula más básica de cuantas existen y expresa el tipo de átomos y el número de cada uno presentes en el compuesto. La fórmula es muy simple de escribir e interpretar, simplemente se presenta en forma de secuencia lineal los símbolos de los elementos químicos y sus números en forma de subíndices. Así, por ejemplo, tenemos las siguientes fórmulas:

• Óxidos básicos: Na2O (óxido de sodio), K2O (óxido de potasio), MgO (óxido de magnesio).
• Hidróxidos: NaOH (hidróxido de sodio) KOH (hidróxido de potasio), Ca (OH)2 (hidróxido de calcio), Mg (OH)2 (hidróxido de magnesio)
• Ácidos: HCl (ácido clorhídrico), H3PO4 (ácido fosfórico), H2SO3 (ácido sulfuroso), H2SO4 (ácido sulfúrico)
• Sales: NaCl (cloruro de sodio), Na2SO3 (sulfito de sodio), Na2SO4 (sulfato de sodio)

Fórmula semidesarrollada

La fórmula semidesarrollada es parecida a la fórmula molecular y expresa los átomos que integran el compuesto, los enlaces químicos en forma de líneas y qué tipo de enlaces son los que enlazan los átomos del compuesto (simples, dobles o triples). Sin embargo, en este tipo de fórmulas los enlaces carbono-hidrógeno no se representan. Este tipo de fórmulas son muy utilizadas en nomenclatura de química orgánica. Ejemplos de este tipo de fórmulas son:

• Fórmulas semidesarrolladas en químicas orgánicas: CH3-CH3 (etano), CH3-CH2-OH (etanol)
• Fórmulas semidesarrollada en química inorgánica: son pocos frecuentes, algunas son PO(OH)3 (ácido fosfórico), (OH)2P(O)OP(O)(OH)2 (ácido pirofosfórico)

Fórmula desarrollada

Este es otro de los tipos de fórmulas químicas. Es un poco más compleja que la semidesarrollada. En este tipo de fórmula se indica el enlace y también la posición del átomo dentro de la molécula, representando la estructura del compuesto en un plano cartesiano.

Fórmula estructural

Este tipo de fórmula química es muy compleja, pero aporta gran información acerca de las moléculas, ya que representa además de su estructura y organización, su forma espacial en un plano bi o tridimensional.

Fórmula de Lewis

También se conocen como diagramas de Lewis o estructuras de Lewis y son parecidas a las fórmulas desarrolladas, pero en este caso también se representan los electrones compartidos en cada enlace entre átomos, que se representan con puntos enlazados a las líneas de los enlaces. Se representan también a los electrones no compartidos como puntos sobre los átomos. Estas fórmulas son muy técnicas y se usan en ámbitos muy específicos.

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