Le nombre de molécules chimiques qui existent aujourd'hui est très important, mais ce qui est étonnant, c'est de savoir comment organiser tous ces composés pour les rendre faciles à mémoriser et à utiliser. La solution est la création d'une formule chimique pour chaque molécule à partir des atomes de la classification périodique des éléments. Donc, la formule empirique et moléculaire d'une molécule est une manière compacte d'exprimer la formule d'une molécule en termes d'atomes dont elle est composée et de combien de chacun de ces atomes, elle contient. Comment peut-on faire ça ? Voyons voir !
- Dans ce résumé de cours, nous allons examiner la formule chimique d'une molécule.
- Nous allons définir ce qu'est la formule chimique et explorer leurs types.
- Ensuite, tu apprendras comment lire et écrire une formule chimique.
- Nous présentons comment construire une formule chimique à l'aide de la classification périodique des éléments.
- Enfin, nous examinerons la formule chimique du glucose, méthane et des complexes comme exemples.
La classification périodique des éléments
Toute la matière existante dans notre environnement est constituée d'unités de base appelées éléments. Au départ, en \(1800 \) , seuls \( 31 \) éléments chimiques ont été découverts. Après quelques progrès technologiques en \( 1865 \) , \( 63 \) autres éléments ont été découverts. Cela a créé le besoin d'une classification périodique des éléments.
Actuellement, nous connaissons \( 118 \) éléments. Parmi ces \( 118 \) éléments chimiques, certains sont inventés par l'homme.
La classification périodique des éléments est le regroupement des éléments en différentes classes. Cette approche implique l'arrangement d'éléments apparentés, la séparation d'éléments différents et la comparaison des propriétés des éléments. Elle nous aide à comprendre comment les différents composés composent les différents éléments.
Formule chimique des molécules
La formule chimique d'une molécule est une représentation symbolique de sa composition chimique.
Les formules chimiques donnent un aperçu des éléments qui constituent les molécules d'un composé et également du rapport dans lequel les atomes de ces éléments se combinent pour former ces molécules.
Par exemple, la formule chimique de l'eau, qui est \( H_2O \) , suggère que deux atomes d'hydrogène se combinent à un atome d'oxygène pour former une molécule d'eau.
Types de formules chimiques
Bien que le terme "formule chimique" se réfère généralement à la formule moléculaire d'un composé qui indique le nombre total d'atomes de chaque élément constitutif dans une molécule du composé, les compositions des composés chimiques peuvent être exprimées de plusieurs manières, comme indiqué au-dessous.
Formule moléculaire
La formule moléculaire est un aperçu du nombre d'éléments présents dans un composé.
Dans les formules moléculaires, les éléments sont désignés par leurs symboles respectifs comme dans le tableau périodique et le nombre d'atomes de chaque élément dans la molécule est écrit en indice. Par exemple, la formule moléculaire du glucose est \( C_6H_{12}O_6 \) .
Pour plus de détail sur les éléments dans un composé, consulte notre résumé de cours "molécule".
Formule empirique
La formule empirique d'un composé chimique est le rapport des éléments présents dans ce composé.
Les formules empiriques sont généralement obtenues à partir de l'analyse de données expérimentales. La formule empirique du glucose est \( CH_2O \) . Les formules empiriques peuvent être dérivées des formules moléculaires.
Formule structurelle
La formule structurelle d'un composé chimique est un aperçu de l'arrangement des atomes dans la molécule.
Fig. 1- Formule moléculaire et structurelle du benzène.
Lire une formule chimique
Toute molécule peut être représentée par une formule chimique qui énumère tous les atomes de cette molécule. Chaque élément est représenté par son symbole atomique dans le tableau périodique, par exemple, \( H \) pour l'hydrogène, \( Ca \) pour le calcium. Si plus d'un atome d'un élément particulier est présent, cela est indiqué par un nombre en indice après le symbole atomique, par exemple pour lire une formule chimique de l'eau, \( H_2O \) signifie qu'il y a \( 2 \) atomes d'hydrogène et un d'oxygène.
Si des groupes entiers d'atomes sont présents en plus d'un, ils sont indiqués par une parenthèse. Par exemple, l'hydroxyde de calcium contient un calcium \( Ca \) pour deux hydroxydes \( OH \) et s'écrit donc \( Ca \left ( OH \right )_2 \) .
Écrire une formule chimique
Pour écrire une formule chimique, il est important de connaître le symbole des éléments présents dans le composé, la formule des radicaux et la valence des éléments dans ce composé. Les points suivants doivent être gardés à l'esprit lors de la rédaction d'une formule chimique.
La plupart des composés sont des composés binaires, c'est-à-dire qu'ils comportent deux éléments. Les composés comportant plus de deux éléments sont également connus.
Un atome ayant une charge positive est appelé cation, tandis qu'un atome ayant une charge négative est appelé anion.
Pour un composé contenant un métal et un non-métal, le non-métal est nommé en premier, suivi du métal. Par exemple \( NaCl \) qui se compose de sodium \( Na^+ \) (ion métallique) et de chlorure \( Cl^- \) (ion non métallique) est nommé chlorure de sodium.
Les anions ayant une charge négative de \( -1 \) ont généralement un suffixe en \( -ure \) . Par exemple \( F^- \) - Fluorure. Les anions ayant des oxyanions (oxygène + un autre élément) ont généralement un suffixe en \-ate \) . Par exemple : le Sulfate \( SO_{4} ^{2-} \)
Lorsqu'un anion polyatomique a un ion \( H^+ \) , le préfixe est bi- ou hydrogène. Par exemple : \( HCO_{3}^- \) c'est Bicarbonate ou hydrogénocarbonate.
Formule chimique du glucose
La formule chimique du glucose est \( C_{6}H_{12} O_{6} \) ou \( H-(C=O)-(CHOH)_{5}-H \) . Sa formule empirique ou la plus simple est \( CH_2O \) , ce qui indique qu'il y a deux atomes d'hydrogène pour chaque atome de carbone et d'oxygène dans la molécule. Le glucose est composé de trois éléments qui sont le carbone, l'hydrogène et l'oxygène. \( 6 \) atomes de carbone liés ensemble en chaîne avec des atomes supplémentaires d'oxygène et d'hydrogène.
Le glucose est le sucre qui est produit par les plantes au cours de la photosynthèse et qui circule dans le sang des humains et des autres animaux comme source d'énergie. Le glucose est également connu sous le nom de dextrose, de sucre sanguin, de sucre de maïs, de sucre de raisin ou sous son nom systématique \( UICPA \) \( (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-Pentahydroxyhexanal \) .
Quelle est la formule chimique du méthane ?
Le méthane est l'alcane le plus simple et possède un atome de carbone et \( 4 \) atomes d'hydrogène. Ainsi, la formule chimique du méthane est donnée par \( CH_4 \) .
Le méthane est un gaz inflammable, incolore et non toxique, présent dans la nature. Il est plus lourd que l'air et est principalement utilisé dans les fours domestiques, les turbines industrielles, le carburant pour fusées, les cuisinières à gaz, les engrais, les carburants alternatifs pour automobiles et les chauffe-eau.
Complexe : Formule
Les complexes métalliques, également appelés composés de coordination, comprennent tous les composés métalliques, à l'exception des vapeurs, des plasmas et des alliages métalliques. L'étude de la "chimie de coordination" est l'étude de la "chimie inorganique" de tous les métaux alcalins et alcalino-terreux, des métaux de transition, des lanthanides, des actinides et des métalloïdes. Ainsi, la chimie de coordination est la chimie de la majorité du tableau périodique. Les métaux et les ions métalliques n'existent, du moins dans les phases condensées, qu'entourés de ligands pour donner une formule d'un complexe.
Formule chimique - Points clés
- Le regroupement des éléments en différentes classes est appelé classification périodique des éléments.
- Les formules chimiques donnent un aperçu des éléments qui constituent les molécules et le rapport dans lequel les atomes de ces éléments se combinent pour former ces molécules.
- Les compositions des composés chimiques peuvent être exprimées par des formules moléculaires, empiriques ou structurelles.
- Un nombre en indice après le symbole atomique et des parenthèses sont utilisés pour lire et écrire une formule chimique.
- La formule chimique du glucose est \( C_6H_{12}O_6 \) , sa formule empirique est \( CH_2O \)
- La formule chimique du méthane est \( CH_4 \) .
- Un complexe est formé d'un métal entouré par des ligands.
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