Les atomes d'éléments différents peuvent s'unir de deux manières principales. Dans une liaison ionique, un métal donne un ou plusieurs électrons à un non-métal, en formant des ions de charge opposée qui sont maintenus ensemble par attraction électrique. Forment des liaisons covalentes par deux ou plusieurs électrons de partage non-métaux. Les composés ioniques ne forment pas des molécules en tant que telles, mais plutôt sous forme solide, constitués de réseaux cristallins tridimensionnels contenant un grand nombre d'atomes.Certains composés covalents peuvent former des réseaux de cristaux similaires. Une unité de la formule est le plus petit rapport entre les atomes de différents éléments dans ce type de structure qui peut être exprimé en nombres entiers.
Composés ioniques
Un exemple simple est le chlorure de sodium, ou d'un sel commun, un composé du sodium et du chlore éléments. Un cristal de sel est constitué d'ions sodium chargés positivement liés à des ions chlorure chargés négativement - ".-Ide" les ions négatifs formés par fin de non-métaux dans le cristal contient un nombre énorme d'ions sodium et chlorure, mais il y a un ion chlorure pour tous l'ion sodium, de sorte que l'unité de formule représente l'un de chacune d'elles. Les symboles chimiques pour le sodium et le chlore sont Na et Cl, respectivement, de sorte que l'unité de formule s'écrit NaCl.
De nombreux composés ioniques sont légèrement plus complexes, par exemple, l'oxyde d'aluminium. Ici, l'oxygène est à la recherche de deux électrons, et de l'aluminium veut donner trois. Ils peuvent donc former un composé stable à l'unité de formule Al 2 O 3. Le nombre d'atomes d'un élément dans tout type de formule chimique apparaît indicée et à la droite du symbole de cet élément. S'il y a un seul atome actuelle, le nombre indicé est omise.
Composés covalents
Bien que les composés et de substances covalentes se forment souvent distinctes, molécules autonomes, ils peuvent aussi former des structures cristallines. Par exemple, le dioxyde de silicium, également connu sous le nom de la silice, peut former des cristaux. Ils sont communément connus comme le quartz, et, comme le sel, se composent d'un nombre énorme de deux atomes différents - dans ce cas, de silicium et d'oxygène - mais maintenues ensemble par des liaisons covalentes. Etant donné que le rapport de l'oxygène aux atomes de silicium est de 2:1, le quartz a l'unité de formule SiO 2.
Termes associés
Il ya une couple d'autres, connexes, termes qui pourraient causer une certaine confusion.Formule brute est un terme plus général, plus simple pour le rapport des éléments dans un composé, si ionique ou covalente, cristallin ou non. Dans un composé cristallin, elle est la même que l'unité de formule, mais le terme s'applique également aux autonomes, molécules covalentes non cristallins. La formule moléculaire est le nombre réel d'atomes de chaque élément dans une molécule covalente autonome, et ne s'applique pas aux composés ioniques, car ceux-ci ne constituent pas des molécules distinctes.
Dans les composés ioniques, unité formule tend à être utilisé pour afficher le rapport de la plus simple des atomes, tandis que, dans les composés covalents non cristallins, le terme usuel pour cela est de formule brute. Par exemple, la liaison carbone-hydrogène des composés d'acétylène et le benzène contiennent tous les deux le même nombre de carbone des atomes d'hydrogène, et donc à la fois à la formule empirique CH. La formule moléculaire de l'acétylène, cependant, est C 2 H 2, tandis que pour le benzène est C 6 H 6.Ils sont très différents composés, avec des propriétés différentes.
Dans de nombreux composés covalents, de formule brute et la formule moléculaire sont les mêmes. Dans l'eau, par exemple, ils sont tous les deux H 2 O. Ceci, cependant, est rarement le cas avec des composés organiques, qui peuvent être très complexes. Dans ces composés, il ya souvent plus d'une possibilité pour le même ratio d'éléments, comme déjà indiqué à l'acétylène et le benzène. Parfois, il existe de nombreuses variantes.
Dans de nombreux cas, même la formule moléculaire ne raconte pas toute l'histoire. Par exemple, le glucose et le fructose, deux différents types de sucre, ont la même formule moléculaire C 6 H 12 O 6. L'hydrogène et les atomes d'oxygène sont toutefois disposées un peu différemment, ce qui donne les deux composés des propriétés légèrement différentes.La formule empirique pour le glucose et le fructose est CH 2 O.
Détermination de la formule unitaire pour un composé
Dans de nombreux cas, tout ce qui est nécessaire pour trouver la formule unitaire pour un composé ionique, et pour certains composés covalents cristallines simples, est la connaissance du nombre de liaisons simples éléments sont capables de former. Dans le cas des métaux, c'est le nombre d'électrons qu'ils peuvent fournir, tandis que chez les non-métaux tel est le nombre d'électrons, ils ne peuvent recevoir ou, dans le cas des composés covalents, part. Ceci est connu comme le nombre d'oxydation. Il est normalement positif dans les métaux - qui perdre des électrons chargés négativement, pour former des composés - et négative chez les non-métaux - lesquels des électrons de gain, au moins lors de la combinaison avec des métaux.
En reprenant l'exemple de l'oxyde d'aluminium, l'aluminium possède un nombre d'oxydation de +3, tandis que l'oxygène a un indice d'oxydation de -2. Pour trouver l'unité de la formule de l'oxyde d'aluminium, ces chiffres sont simplement échangés tour pour donner un composé de trois atomes d'oxygène pour tous les deux de l'aluminium: Al 2 O 3. La même procédure est valable pour de nombreux autres composés ioniques, et pour certains composés covalentes simples. Il y a, cependant, des complications, parce que certains éléments peuvent avoir plus d'un certain nombre d'oxydation, en fonction des circonstances.Le fer, par exemple, peut être +2 ou +3, et beaucoup de non-métaux peut avoir plusieurs nombres d'oxydation, ce qui peut être positif dans certains composés covalents.
