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Fórmulas Moleculares de Compostos Orgânicos

Molécula de glicose e sua fórmula molecular. Na figura, as bolas pretas são os carbonos, as brancas, os hidrogênios; e as vermelhas, os oxigênios
Molécula de glicose e sua fórmula molecular. Na figura, as bolas pretas são os carbonos, as brancas, os hidrogênios; e as vermelhas, os oxigênios

A fórmula molecular de um composto orgânico indica o número de átomos de cada elemento que compõe uma molécula da substância e a proporção entre eles.

Por exemplo, a fórmula molecular do etano é CH6, isso significa que cada molécula desse composto é formada por dois átomos de carbono e seis átomos de hidrogênio ligados entre si. Visto que o carbono é tetravalente, isto é, realiza quatro ligações para ficar estável, e o hidrogênio é monovalente, fazendo apenas uma ligação covalente, temos que a fórmula estrutural plana do etano é dada por:

       H      H
        |       
|
H — C C H
        
|       |
       H      H

A fórmula estrutural plana, além de mostrar quais são os elementos químicos que compõem a molécula e o número exato deles, mostra também quais são as ligações que cada um realiza e a estrutura (arrumação ou disposição espacial) dos átomos dentro da molécula.

O carbono pode formar ligações simples, duplas e triplas com outros átomos de carbono e/ou com outros tipos de átomos. É devido a isso que existe uma quantidade muito grande de compostos orgânicos, surgindo o estudo da Química Orgânica. Essas substâncias passaram a ser representadas pelos químicos de diversas formas, mas a mais simples de todas é a fórmula molecular.

Podemos encontrar a fórmula molecular através das outras fórmulas dos compostos orgânicos. Veja como isso é feito em cada caso:

  • Fórmula estrutural plana: Basta contar a quantidade em que cada elemento aparece, escrever o símbolo do elemento e o índice no lado inferior direito.

Por exemplo, a seguir, temos a fórmula estrutural plana do pentan-1-ol:

         H      H     H      H    H        
         
|       |       |       |      |        
 H
C  C C C C OH
         
|       |       |       |      |
         H      H     H      H    H

Sempre começamos a contar pelos átomos de carbono, depois vem os hidrogênios ligados a ele e, posteriormente, os demais elementos. Temos nessa molécula 5 átomos de carbono, 11 hidrogênios ligados ao carbono e o grupo funcional dos álcoois “OH”.

Portanto, a fórmula molecular do pentan-1-ol será: CH11OH, mas pode ser representada também por: CH12O.

Mas a fórmula estrutural plana pode ser muito longa e complexa, se forem representadas todas as ligações. Por isso, é comum simplificar essa fórmula, condensando algumas ligações. Podem-se condensar as ligações dos hidrogênios e dos carbonos.

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  • Fórmula Condensada:
    • Simplificando a ligação do H: Veja como fazer isso para a mesma molécula de pentan-1-ol:

H3C CH2 CH2 CH2 CH2 OH
ou
        C
C C C C OH
  H3     H2     H2     H2     H2

Dessa forma, fica até mais fácil de contar a quantidade de hidrogênios, pois basta somar os índices: 3 + 2 + 2 + 2 + 2 = 11 → CH11OH.

Veja mais exemplos abaixo:

Fórmulas moleculares a partir de fórmulas condensadas

  • Simplificando a ligação do C: Usando novamente a molécula de pentan-1-ol:

CH3 (CH2)3 CH2 OH

Multiplicamos o índice de fora dos parênteses pelos de dentro para determinar a quantidade em que cada elemento aparece. Por exemplo, no caso acima, a quantidade de carbonos dentro dos parênteses é 3 (3 . 1) e a quantidade de hidrogênios é  6 (3 . 2). Somando esses valores com os demais, temos:

- C: 1 + 3 + 1 = 5
- H: 3 + 6 + 2 =11
Assim, a fórmula molecular é dada por: CH11OH.

Na tabela abaixo há outros exemplos:

Fórmulas moleculares a partir de fórmulas condensadas

Mas há ainda um tipo de representação das cadeias carbônicas ainda mais simplificada, que é a mostrada a seguir:

  • Fórmula de traços: As ligações entre os carbonos são representadas por traços (uma ligação simples é um traço, uma ligação dupla são dois traços e uma ligação tripla são três traços). As pontas e os pontos de inflexão (os lugares onde dois traços se encontram) correspondem a átomos de carbono.

Um aspecto importante é que nesse tipo de representação a quantidade de hidrogênios fica subentendida, isto é, sabendo que o carbono faz quatro ligações, vemos quantas ligações ele já está realizando. A quantidade que faltar será o número de carbonos ligados a ele.

Por exemplo, a fórmula de traços do propan-1-ol é dada por:

Fórmula de traços do propan-1-ol

Observe de forma mais detalhada:

Interpretação da fórmula de traços do propano-1-ol

Veja mais exemplos:

Fórmulas moleculares a partir de fórmulas de traços





Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto:

Por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça

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