Qual é a fórmula estrutural?
A fórmula estrutural de um composto químico é uma representação visual que mostra como os átomos desse composto são ligados. Geralmente é mais útil do que a fórmula molecular, que indica os átomos e suas quantidades, mas não seu arranjo no espaço. Por exemplo, a fórmula molecular da água, H2O, mostra que existem dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio (O) na molécula, mas não mostra como eles estão dispostos ou ligados. Existem vários tipos diferentes de fórmula estrutural, incluindo o diagrama de pontos de elétrons, a fórmula estrutural de ligação de linha, a fórmula estrutural condensada e a fórmula estrutural esquelética.
Os átomos geralmente se ligam compartilhando um par de elétrons, formando uma ligação covalente. Eles também podem formar uma ligação dupla, na qual quatro elétrons são compartilhados em vez de dois. Em alguns casos, nem todos os elétrons são compartilhados em ligações entre átomos de um composto. Esses pares soltos de elétrons são chamados pares solitários. A fórmula estrutural de um composto químico representa visualmente cada um desses componentes diferentes através de um sistema de pontos ou linhas.
Em um diagrama de pontos de elétrons, todos os elétrons externos ou de valência disponíveis para ligação são representados por pontos ao redor do símbolo químico do átomo. Um átomo de oxigênio tem seis elétrons em sua concha de valência, portanto seria representado por um O cercado por seis pontos - dois na parte superior e inferior e um de cada lado. Quando o oxigênio se liga a duas moléculas de hidrogênio para formar a água, os elétrons do hidrogênio são compartilhados em ligações covalentes. Como cada hidrogênio tem um elétron de valência, o novo diagrama de pontos de elétrons aparece como um O central cercado por oito pontos, dois em cada um dos quatro lados e um H à esquerda e à direita, significando que esses átomos estão ligados covalentemente.
Uma fórmula estrutural de ligação de linha substitui ligações covalentes por linhas retas e ligações duplas por um conjunto de linhas paralelas. A fórmula de ligação de linha da água apareceria como H-O-H, com os pares solitários de elétrons representados por pontos, dois acima e dois abaixo do O. Esse tipo de fórmula também é chamado de estrutura de Lewis. Às vezes, pares solitários são omitidos no diagrama de ligação de linha por conveniência.
Fórmulas estruturais condensadas são úteis para moléculas complicadas que ocupariam muito espaço se todas as ligações fossem mostradas. Nesse tipo de fórmula, certos átomos são agrupados e apenas as ligações essenciais são desenhadas. Como os átomos se unem de maneiras previsíveis com base em seus elétrons de valência, certas ligações podem ser omitidas na descrição da estrutura da molécula.
A fórmula esquelética vai um passo além e omite todos os átomos de carbono e hidrogênio, mostrando apenas os símbolos químicos de outros grupos ligados por uma linha a uma estrutura de linha em zigue-zague. Esse tipo de fórmula costuma ser conveniente em química orgânica, onde moléculas contendo cadeias repetidas de átomos de carbono e hidrogênio são comuns. Em uma fórmula esquelética, cada carbono é representado por um ângulo na linha. Se duas linhas se ramificam a partir desse ângulo, supõe-se que dois átomos de hidrogênio estejam ligados ao carbono. O fim em branco da linha indica um carbono ligado a três átomos de hidrogênio.