Qual è la formula strutturale?
La formula strutturale di un composto chimico è una rappresentazione visiva che mostra come gli atomi in quel composto sono legati insieme.È spesso più utile della formula molecolare, che indica gli atomi e le loro quantità ma non la loro disposizione nello spazio.Ad esempio, la formula molecolare dell'acqua, H2O, mostra che ci sono due atomi di idrogeno (H) e un atomo di ossigeno (O) nella molecola, ma non mostra come sono disposti o legati.Esistono diversi tipi di formula strutturale, tra cui il diagramma del punto elettronico, la formula strutturale del legame di linea, la formula strutturale condensata e la formula strutturale scheletrica. Gli atomi spesso si legano tra loro condividendo una coppia di elettroni, formando unlegame covalente.Possono anche formare un doppio legame, in cui sono condivisi quattro elettroni anziché due.In alcuni casi, non tutti gli elettroni sono condivisi in legami tra atomi in un composto.Tali coppie sciolte di elettroni sono chiamate coppie solitarie.La formula strutturale di un composto chimico rappresenta visivamente ciascuno di questi diversi componenti attraverso un sistema di punti o linee.
In un diagramma a punti di elettroni, tutti gli elettroni esterni o di valenza disponibili per il legame sono rappresentati da punti attorno al simbolo chimico dell'atomo.Un atomo di ossigeno ha sei elettroni nel suo guscio di valenza, quindi sarebbe rappresentato da un O circondato da sei punti mdash;Due in alto e in basso e uno su ogni lato.Quando i legami di ossigeno con due molecole di idrogeno per formare acqua, gli elettroni dall'idrogeno sono condivisi in legami covalenti.Poiché ogni idrogeno ha un elettrone di valenza, il nuovo diagramma a punti di elettroni appare come una O centrale circondata da otto punti, due su ciascuno dei quattro lati e una H a sinistra e a destra, che significa che questi atomi sono legati in modo covalente.
Una formula strutturale del legame di linea sostituisce i legami covalenti con linee rette e doppi legami con una serie di linee parallele.La formula del legame di acqua di Water sembrerebbe come H-O-H, con le coppie solitarie di elettroni rappresentate da punti, due sopra e due sotto la O. Questo tipo di formula è anche chiamato una struttura Lewis.A volte le coppie solitarie vengono omesse dal diagramma del legame di linea per comodità.
Le formule strutturali condensate sono utili per molecole complicate che occuperebbero troppo spazio se fossero mostrati tutti i legami.In questo tipo di formula, alcuni atomi sono raggruppati insieme e vengono disegnati solo i legami essenziali.Poiché gli atomi si uniscono insieme in modi prevedibili in base ai loro elettroni di valenza, alcuni legami possono essere omessi nel descrivere la struttura della molecola.
La formula scheletrica fa un ulteriore passo avanti e omette tutti gli atomi di carbonio e idrogeno, mostrando solo i simboli chimici di altri gruppi collegatida una linea a una struttura di linea a zigzag.Questo tipo di formula è spesso conveniente nella chimica organica, in cui sono comuni molecole contenenti catene ripetute di atomi di carbonio e idrogeno.In una formula scheletrica, ogni carbonio è rappresentato da un angolo nella linea.Se due linee si ramificano da quell'angolo, si presume che due atomi di idrogeno siano legati al carbonio.L'estremità vuota della linea indica un carbonio legato a tre atomi di idrogeno.