Hemijska formula

Hemijska formula je jedan od načina predstavljanja informacija o hemijskim proporcijama atoma koji čine određeni hemijski spoj ili molekulu, koristeći simbole hemijskih elemenata, brojeve, a ponekad i druge simbole, poput umetanja, crtica, zagrada, zareza i znakova plus (+) i minus (–). Oni su ograničeni na jednu tipografsku liniju simbola, koja može uključivati indekse i natpise. Hemijska formula nije hemijski naziv i ne sadrži riječi. Iako hemijska formula može podrazumijevati određene jednostavne hemijske strukture, to nije isto što i puna hemijska strukturna formula. Hemijske formule mogu u potpunosti odrediti strukturu samo najjednostavnijih molekula i hemijskih supstanci, i uglavnom su ograničenije snage hemijskih imena i strukturnih formula.

Najjednostavnije vrste hemijskih formula nazivaju se empirijske formule, koje koriste slova i brojeve koji označavaju numeričke proporcije atoma svake vrste. Molekulske formule označavaju jednostavne brojeve svake vrste atoma u molekulu, bez podataka o strukturi. Na primjer, empirijska formula za glukozu je CH2O(dvostruko više atoma vodika od ugljika i kisika), dok je njegova molekulska formula.

Hemijska formula je zapis sastava hemijskog spoja pomoću hemijskih simbola. Hemijska formula može biti:
 Empirijska formula, koja navodi elemente spoja u njihovom međusobnom omjeru. Primjer: CnH2n; u spoju označava omjer vodika i ugljika 1:2. Spojevi s takvim sastavom su obično veliki, npr. svi alkeni ili cikloalkani. 

 Strukturna formula, koja uz omjer pojedinog spoja navodi valenciju i razpored atoma u molekuli.
Molekulska formula, koja navodi broj atoma elementa u pojedinom spoju. Primjer: butan - C4H10

Definicija

Hemijska formula je jedan od načina predstavljanja informacija o hemijskim proporcijama atoma koji čine određeni hemijski spoj ili molekulu, koristeći simbole hemijskih elemenata, brojeve, a ponekad i druge simbole, poput umetanja, crtica, zagrada, zareza i znakova plus (+) i minus (–). Oni su ograničeni na jednu tipografsku liniju simbola, koja može uključivati indekse i natpise. Hemijska formula nije hemijski naziv i ne sadrži riječi. Iako hemijska formula može podrazumijevati određene jednostavne hemijske strukture, to nije isto što i puna hemijska strukturna formula. Hemijske formule mogu u potpunosti odrediti strukturu samo najjednostavnijih molekula i hemijskih supstanci, i uglavnom su ograničenije snage hemijskih imena i strukturnih formula.

Najjednostavnije vrste hemijskih formula nazivaju se empirijske formule, koje koriste slova i brojeve koji označavaju numeričke proporcije atoma svake vrste. Molekulske formule označavaju jednostavne brojeve svake vrste atoma u molekulu, bez podataka o strukturi. Na primjer, empirijska formula za glukozu je CH2O(dvostruko više atoma vodika od ugljika i kisika), dok je njegova molekulska formula.

Tako npr. formula H2O označava molekulu vode, koja se sastoji od dvaju atoma vodika (H) i jednog atoma kisika (O).

SpojEmpirijska formulaMolekulska formulaSažeta strukturna formulaStrukturna formulaProjekcijska formulaHlorovodikHClHClHClHClAcetatna kiselinaCH2OC2H4O2CH3-CO-OH100pxEtinCHC2H2HCΞCHH-CΞC-HBenzenCHC6H6Datoteka:Benzene circle.png100pxEtanolC2H6OC2H6OCH3-CH2-OH100pxMetoksimetanC2H6OC2H6OCH3-O-CH3100pxMliječna kiselinaCH2OC3H6O3CH3-CH(OH)-COOHslika:Milchsäure Enantiomerenpaar.svgGlukozaCH2OC6H12O6HOCH2-[CH(OH)]4-CHOslika:D-glucose chain (Fischer).svgFischerovaslika:Beta-D-Glucopyranose.svg

Formulska jedinica
Formulsku jedinica je najmanji omjer broja aniona i kationa u ionskom spoju koji prikazujemo formulom spoja. Ionska tvar je ogroman skup aniona i kationa koji su povezani ionskom vezom (elektrostatskom). U ionskoj tvari naizmjenično su raspoređeni anioni i kationi, odnosno svaki anion je okružen određenim brojem kationa i obrnuto. Ne postoji molekula ionskog spoja već je cijeli spoj jedna "velika molekula". Zato formula ionskog spoja ima samo najmanji omjer broja aniona i kationa u spoju, odnosno prikazuje formulsku jedinku. Formula CaCl2 govori da se u kalcij-hloridu kationi (Ca2+) i anioni (Cl–) nalaze u omjeru 1:2 te je CaCl2 formulska jedinka kalcij-hlorida.Wiggins, Gary. (1991). Chemical Information Sources. New York: McGraw Hill. p. 120.

U najširem smislu svaka formula predstavlja formulsku jedinku.

Formule hidratnih soli
Kristali hidratnih soli imaju u sastavu vezanu kristalnu vodu. Formula spoja se piše, na primjer: CuSO4∙5H2O. Tačka u formuli ne predstavlja znak množenja već je znak sabiranja (plus). Voda je uklopljena u kristalnu strukturu spoja. Napisana formula je sažeti oblik pisanja. Zapravo formulu bi pravilnije trebalo pisati kao: [Cu(H2O)4]SO4∙H2O. Četiri molekule vode se koordiniraju s ionom bakra, dok je peta molekula vode povezana sa sulfatnim ionom. Također, MgSO4∙7H2O zapravo je [Mg(H2O)6]SO4∙H2O. Uglaste zagrade u pisanju koriste se za kreiranje formula kompleksnih spojeva.

Formule kompleksnih spojeva
Formule kompleksnih spojeva, sažeto se pišu kao u prethodnim primjerima, ali najprizornije je formulu prikazati "trodimenzijski".

Tipovi hemijskih formula
Hemijske formule razlikuju se prema informacijama koje pružaju.

Formula elementarne tvari predočuje molekulu odnosno skup istovrsnih atoma koji se nalaze u molekuli elementarne tvari (H2, P4, S8)
Empirijska formula pokazuje samo relativne omjere broja pojedinih atoma u jedinki, a određuje se na temelju masenih udjela pojedinih elemenata u spoju dobivenih elementarnom analizom. 
Molekulska formula pokazuje tačan broj atoma u spoju (molekuli), a određuje se iz empirijske formule i poznate molekulske mase.
Strukturna formula prikazuje način povezivanja atoma u molekuli, a određuje se nakon identifikacije funkcionalnih grupa molekule (alkoholna, aldehidna, kiselinska, aminska i dr), najčešće spektroskopskim tehnikama.
Sažeta strukturna formula je strukturna formula napisana jednostavnije, često u jednom redu, prikazane su atomske grupe i atomi ali način njihovog povezivanja nije posve jasan.
Stereohemijska formula prikazuje prostornu orijentaciju atoma u molekuli različitim tipovima projekcija koje uključuju mnoge dodatne konvencije. Prostorni raspored atoma izravno se određuje difrakcijskim metodima strukturne analize.

 Također pogledajte 
 Periodni sistem elemenata

Reference

Kategorija:Hemijske formule
Kategorija:Hemijska nomenklatura
Kategorija:Notacija