¿Qué es una fórmula molecular?

La fórmula molecular es una notación utilizada para describir la composición de una sustancia. La mayoría de las fórmulas están escritas de una manera que también da algunos detalles de la estructura de enlace del material. Una notación relacionada incluye fórmulas empíricas. Algunos materiales no pueden representarse con precisión mediante el uso de fórmulas moleculares.

La materia está compuesta de átomos, la menor cantidad de masa que conserva las propiedades químicas cuando se subdivide. Los átomos se unen de diferentes maneras para formar moléculas. Una fórmula molecular representa la composición elemental de una molécula.

La fórmula molecular del agua es H2O. El número dos indica dos átomos de hidrógeno en la molécula. El O aparece sin un número, lo que significa un átomo de oxígeno. Dependiendo del texto, los números pueden escribirse sin subíndices. Las fórmulas escritas a mano siempre emplean el subíndice.

El propano es un componente del gas natural. Este hidrocarburo tiene tres carbonos con enlaces lineales que forman una cadena lineal. La cadena de carbono está rodeada por ocho moléculas de hidrógeno. La fórmula molecular es C ₃ H ₈ . En el proceso de refinación, parte del propano reaccionará para formar ciclopropano. El ciclopropano es una molécula triangular rodeada nuevamente por seis átomos de hidrógeno, con una fórmula molecular de C ₃ H ₆ .

Una molécula de hidrógeno, H2, se perdió en la producción del ciclopropano. Otras reacciones fueron posibles, incluida la pérdida de una molécula de hidrógeno entre dos de los tres carbonos. El propeno, que tiene un doble enlace entre el primer y el segundo carbonos, también tiene una fórmula molecular de C ₃ H ₆ . Mientras que la fórmula de C ₃ H ₈ debe ser propano, C ₃ H ₆ es información insuficiente para identificar el compuesto.

La fórmula empírica se escribe como la unidad repetitiva más pequeña de una molécula. La notación requiere que los subíndices en la fórmula sean enteros positivos. Las fórmulas moleculares y empíricas para la glucosa son C ₆ H ₁₂ O ₆ y CH ₂ O respectivamente. En este caso, se necesitan seis fórmulas empíricas de glucosa para construir la molécula. Las fórmulas empíricas pueden considerarse como el mínimo común denominador.

Las fórmulas moleculares se utilizan para calcular los pesos moleculares de los materiales, que a su vez proporcionan los valores para determinar el número de moléculas o iones presentes en una masa de material dada. Estos cálculos son necesarios para evaluar los resultados de una reacción o para preparar una solución de una concentración conocida. Las fórmulas moleculares no son una medida directa de densidad o masa, o estado de ser.

Las macromoléculas, tanto naturales como sintéticas, son difíciles de caracterizar por sus fórmulas moleculares. Estas moléculas de cadena larga a menudo tienen puntos de ramificación con sus propias cadenas largas. Típicamente, el monómero, o producto químico de partida del cual se deriva el polímero, se usa como una fórmula pseudo-molecular. El polietileno se fabrica eliminando una molécula de hidrógeno del etano para formar etano que luego se polimeriza. Tiene una unidad repetitiva de (CH ₂ ) n, el n representa un número desconocido pero grande.