La formula strutturale è un modo per rappresentare i legami tra gli elementi, con ogni coppia di elettroni condivisa tra due atomi simboleggiata da un trattino:
Coppia di elettroni condivisa simboleggiata da un trattino
Ciò significa che nella formula strutturale compaiono tutti i tipi di legami covalenti, singoli, doppi o tripli:
Legami singoli, doppi e tripli simboleggiati da trattini nelle formule di struttura
Guarda alcuni esempi di formule strutturali di piccole molecole che coinvolgono pochi legami e nota come sono rappresentate le coppie di elettroni condivise.
Esempi di formule di struttura per alcune molecole
Le formule mostrate in alto a sinistra, dove le coppie elettroniche sono simboleggiate da "punti", sono chiamate formule elettroniche o formule di Lewis. Tutte queste molecole sono sostanze inorganiche, ma le formule di struttura sono generalmente più utilizzate nel caso dei composti organici, che sono quelli formati dall'elemento carbonio, che non sono di origine minerale (come nel caso del monossido di carbonio (CO), che è considerato inorganico).
Poiché il carbonio è tetravalente (forma quattro legami covalenti), ha il grande capacità di legarsi a diversi atomi e altri atomi di carbonio, formando un'infinità di catene carbonico. Ecco perché la formula strutturale è importante perchéindica la disposizione degli atomi nella catena.
Per capire, considera quanto segue: a formula molecolare indica solo il numero di ciascun elemento in una molecola della sostanza. Ad esempio, supponiamo di avere la formula molecolare C3H6, sappiamo quindi che ha tre atomi di carbonio e sei atomi di idrogeno, ma come sono legati? La formula di struttura ce lo dirà e possiamo effettivamente scoprire di quale composto si tratta. Si noti di seguito che questa formula molecolare può dare origine a due diverse formule di struttura e, di conseguenza, a due sostanze distinte:
Ciclopropano Propene
Questi possono essere chiamatiformule di struttura piatte, in cui tutti i collegamenti e tutti gli elementi sono disegnati sul piano della carta, della lavagna, dello schermo del computer, ecc.
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Tuttavia, molte catene di carbonio sono molto grandi e piuttosto complesse, quindi sarebbe difficile dover scrivere ogni volta la formula strutturale piatta.
Sono state così create altre forme di rappresentazione della struttura delle molecole più semplificate. Il primo è il formula strutturale semplificata o condensata, in cui la quantità di atomi di idrogeno attaccati a ciascun carbonio è abbreviata mettendo il suo simbolo (H) solo una volta e aggiungendo nell'angolo in basso a destra un indice, che è un numero che mostra quanti idrogeni c'è.
Ad esempio, considera la formula strutturale piatta dell'etere comune:
La sua formula di struttura semplificata o condensata è data da:
H3C — CH2 — O — CH2 — CH3
Molto più semplice, non è vero?!
Ma sapendo che il carbonio fa sempre quattro legami e che l'idrogeno fa solo un legame, è emersa un'altra formula ancora più semplice, che è la formula dei trattini. Se lo desideri, puoi vedere come scriverlo in modo più dettagliato nel testo Formule molecolari di composti organici. Ma fondamentalmente, in questa formula, i gruppi C, CH, CH sono omessi2 e CH3, che sono rappresentati da trattini collegati a zigzag. Di seguito abbiamo la formula strutturale del suddetto etere:
Formula di traccia di etere comune
È del tutto vero, tuttavia, che le formule delle sostanze non sono esattamente piatte nello spazio. Pertanto, in alcuni casi, per dare un'idea più spaziale, scrivono formule in prospettiva, dove i link possono indicare se l'atomo è nel piano (corsa normale), dietro il piano (cuneo punteggiato) o davanti al piano (cuneo pieno):
Rappresentazioni in formule in prospettiva
Ad esempio, guarda la formula del cortisolo qui sotto. Si noti che un idrogeno, un gruppo ossidrile (OH) e due gruppi metilici (CH3 – che sono omessi) sono davanti al piano, mentre due idrogeni e un gruppo ossidrile sono dietro il piano, e il resto è nel piano.
Formula di struttura in prospettiva cortisolo
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
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