Wzory chemiczne

Związki chemiczne to substancje złożone z dwóch lub więcej pierwiastków w określonych proporcjach. Aby dokładnie opisać te związki, opracowano wzory chemiczne. 

Wzór chemiczny dostarcza informacji o pierwiastkach i liczbie zaangażowanych jonów lub atomów. Pierwiastki są przedstawiane za pomocą ich symbolu chemicznego, podczas gdy względna liczba jonów lub atomów jest oznaczona numerem indeksu dolnego. 

Na przykład cukier stołowy lub sacharoza to związek zawierający pierwiastki węgiel, wodór i tlen – reprezentowane za pomocą ich symboli C, H i O. Liczby 12, 22 i 11 wskazują całkowitą liczbę atomów węgla, wodoru i tlenu obecnych w związku.

Ogólnie rzecz biorąc, pierwiastki nie są wymienione w kolejności alfabetycznej, ale raczej zaczynają się od bardziej naładowanych dodatnio lub pierwiastków metalicznych, a następnie bardziej ujemnie naładowanych lub mniej metalicznych pierwiastków, takich jak wodorotlenek potasu. 

Wzory chemiczne dzielą się na molekularne, empiryczne i strukturalne.

Wzory molekularne opisują związek, wymieniając każdy pierwiastek i dokładną liczbę obecnych atomów. Wzór cząsteczkowy glukozy to C₆H₁₂O₆, co oznacza, że glukoza składa się z sześciu atomów węgla, dwunastu atomów wodoru i sześciu atomów tlenu.

Wzór empiryczny przedstawia najprostszy stosunek atomów obecnych pierwiastków do liczb całkowitych. W glukozie najprostszy stosunek atomów węgla, wodoru i tlenu wynosi 1:2:1 - co daje mu wzór empiryczny_CH2O.

Wzór cząsteczkowy związku jest również wielokrotnością liczby całkowitej jego wzoru empirycznego. W glukozie pomnożenie jej wzoru empirycznego przez liczbę całkowitą sześć daje jej wzór cząsteczkowy.

Natomiast wzór strukturalny przedstawia relacje między poszczególnymi atomami graficznie. Symbole chemiczne przedstawiają atomy, a krótkie linie oznaczają wiązania chemiczne. Pojedyncze linie reprezentują wiązania pojedyncze, podczas gdy dwie i trzy linie charakteryzują odpowiednio wiązania podwójne i potrójne.

Rozszerzone modele wzoru strukturalnego, takie jak rysunek perspektywiczny, model kuli i kija lub model wypełniający przestrzeń, zapewniają różne trójwymiarowe perspektywy dotyczące kształtu molekularnego.

Spośród trzech wzorów chemicznych najwięcej informacji o materiale chemicznym dostarcza wzór strukturalny, a następnie wzór cząsteczkowy. Formuła empiryczna jest najmniej pouczająca.