Fórmula estrutural

A fórmula estrutural é a representação de uma molécula de forma mais detalhada do que a fórmula molecular, a qual indica apenas a composição química da substância. Nesse sentido, foram desenvolvidos alguns métodos de desenho para esboçar características específicas das estruturas químicas, sendo as fórmulas estruturais divididas em plana, condensada, de bastão, projeção de Ficher e projeção de Haworth.

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Resumo sobre a fórmula estrutural

• A fórmula estrutural é uma representação gráfica da estrutura molecular de um composto químico.

• Existem vários tipos de fórmulas estruturais, incluindo a plana, condensada, de bastão, de Fischer e de Haworth.

• A plana mostra átomos com símbolos e ligações com linhas retas.

• A de bastão representa as ligações com segmentos de linha, mostrando apenas o esqueleto carbonado, omitindo os átomos de hidrogênio.

• A condensada é uma representação simplificada, agrupando átomos em grupos funcionais e indicando ligações com hifens.

• A de Fischer é usada para mostrar a orientação espacial dos grupos funcionais em uma projeção bidimensional.

• A de Haworth é usada para representar carboidratos cíclicos em uma projeção bidimensional.

O que são fórmulas estruturais?

As fórmulas estruturais são formas de representação espacial de uma molécula em que as ligações químicas entre os átomos participantes são evidenciadas para auxiliar na compreensão da formação molecular de uma substância, bem como os conceitos sobre geometria molecular, ligações químicas, reações e polaridade das ligações.

Tipos de fórmulas estruturais

Existem diferentes tipos de fórmulas estruturais e cada uma delas apresenta uma variação na conformação dos átomos ao representar uma mesma molécula.

• Fórmula estrutural plana: pode ser esquematizada por mais de uma forma, pois recebe esse nome devido a sua representação no plano bidimensional, como papel, quadro ou tela de computador. Ela permite desenhar todas as ligações existentes na molécula. Dessa forma, cada átomo é representado pelo seu símbolo químico, e as ligações, por traços, por isso também é conhecida por fórmula estrutural de traços ou de Kekulé.

• Fórmula estrutural condensada: é uma representação simplificada da estrutura molecular na qual os átomos são agrupados em grupos funcionais e as ligações entre eles são indicadas por hifens ou sem espaços, como pode ser visto na representação estrutural da molécula de butano abaixo (C₄H₁₀).

• Fórmula estrutural em esqueleto, bastão ou de linhas: mostra o esqueleto carbonado da molécula, assim os átomos de carbono são representados nas extremidades e nos vértices enquanto os átomos de hidrogênio são omitidos. 

• Fórmula estrutural em projeção de Fischer: é uma representação bidimensional da molécula, assim os átomos de carbono são dispostos verticalmente com as ligações projetando-se para fora ou para dentro do plano da página, indicando a orientação espacial dos grupos funcionais.

• Fórmula estrutural em projeção de Haworth: usada principalmente para representar carboidratos cíclicos, é uma representação bidimensional em que os átomos de carbono são dispostos em um anel e os átomos de hidrogênio e grupos funcionais são representados em cima ou embaixo do plano do anel.

Importância da fórmula estrutural

Cada tipo de fórmula estrutural é dotada de informações importantes que auxiliam tanto estudantes quanto profissionais da química e áreas afins em cálculos e compreensões do comportamento das moléculas. Nesse sentido, as fórmulas estruturais são importantes para entender as propriedades físicas e químicas das substâncias, bem como para a síntese e identificação de compostos químicos.

Sendo assim, basta você imaginar que fica bem mais fácil de explicar em que parte da molécula uma ligação será rompida ou onde outra será formada se pudermos visualizar as ligações entre cada átomo, não é mesmo? Então faz mais sentido desenhá-las para que seja possível indicar como as reações irão ocorrer.  

Leia também: Ligação covalente — a ligação química que envolve o compartilhamento de elétrons

Fórmula molecular

A fórmula molecular, ao contrário da estrutural, mostra apenas o quantitativo de átomos que formam a molécula. As ligações são omitidas e escrevem-se somente os símbolos químicos de cada elemento seguido do número que indica sua quantidade. São de extrema importância, pois funcionam como uma espécie de identidade de cada substância, possibilitando identificá-las e diferenciá-las quando escritas nos rótulos dos frascos que as contêm, exceto no caso de isómeros, que precisam de informações adicionais para não serem confundidos.

Exercícios resolvidos sobre fórmula estrutural

Questão 1

A fórmula estrutural possui como principal característica:

a) indicar a solubilidade das substâncias.

b) indicar o número de oxidação dos átomos de uma molécula.

c) mostrar se a ligação é iônica.

d) mostrar a organização espacial dos átomos de uma molécula.

e) mostrar os elétrons que participam das ligações.

Gabarito: Letra D.

Questão 2

A fórmula molecular indica apenas:

a) o número de átomos de cada elemento que constitui a molécula.

b) o número de elétrons que constitui a molécula.

c) o número atômico de cada elemento que constitui a molécula.

d) o número de ligações que cada átomo realiza na formação da molécula.

e) o número de oxidação dos átomos que constitui a molécula.

Gabarito: Letra A. O número de átomos de cada elemento que constitui a molécula.

Fontes

BARBOSA, L. C. DE A. Fórmulas estruturais dos compostos orgânicos e isomeria constitucional. In: Introdução à Química Orgânica. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2011. p. 10–13.

BARREIROS, A. L. B. S.; BARREIROS, M. L. Química Biomoléculas. In: Carboidratos. São Cristovão: Universidade Federal de Sergipe, 2012. p. 33.

SOLOMONS, G. T. W.; FRYHLI, C. B. O Básico: Ligação e Estrutura Molecular. In: Química Orgânica. 10. ed. [s.l.] LTC, 2012. p. 41–47.