Reprezentarea substantelor chimice

Reprezentarea substantelor chimice

Compusii chimici se reprezinta in scris prin formule chimice care, ca si in cazul simbolurilor elementelor chimice, au semnificatie calitativa si cantitativa. Formula chimica poate fi bruta, moleculara si de structura.

Formula bruta indica natura elementelor si proportia relativa intre numarul atomilor elementelor componente.

Formula moleculara indica tipul si numarul de atomi de fiecare fel dintr-un compus chimic. Ea reprezinta un multiplu de numere intregi al formulei brute (se poate ca formula moleculara sa coincida cu formula bruta).

Formula structurala este o reprezentare simbolica a modului de legare a atomilor componenti intr-o molecula indicand succesiunea legarii lor precum si locul pe care il ocupa in molecula o anumita particularitate structurala.

Analiza formulelor chimice a condus la ideea capacitatilor diferite de combinare a elementelor chimice, introducandu-se notiunea de valenta. Valenta reprezinta capacitatea de combinare a unui element, exprimata prin numarul de legaturi simple pe care le poate forma atomul respectiv cu ceilalti atomi sau prin numarul de electroni pe care un element ii cedeaza sau ii accepta cand reactioneaza pentru a forma un compus. Atomii sunt denumiti mono-, di-, tri-, tetravalenti, dupa numarul legaturilor pe care le formeaza. Valenta multor elemente este determinata de abilitatea lor de a se combina cu hidrogenul sau de a-l inlocui din diferiti compusi.

In legatura cu valenta, se definesc electronii de valenta ca fiind electronii care pot participa la realizarea legaturilor chimice cu alti atomi.

Utilizarea conceptului de valenta nu este intotdeauna satisfacatoare deoarece multe dintre elemente au valente multiple sau pot participa la formarea unor combinatii complexe. De aceea termenul de valenta a fost inlocuit cu notiunea de stare de oxidare sau numar de oxidare.

Starea de oxidare este un numar atribuit unui element dintr-un compus, tinand cont de urmatoarele reguli:

numarul de oxidare al oricarui element in stare necombinata sau substanta elementara este zero;

numarul de oxidare al oxigenului este, in general,       -2; exceptii sunt peroxizii, superoxizii si combinatiile cu elemente mai electronegative, cind oxigenul are numarul de oxidare -1;

numarul de oxidare al hidrogenului este in general +1, exceptii fiind cazurile in care este legat de un metal ca ion negativ (hidruri metalice - NaH, LiH, CaH₂ etc.) cand starea de oxidare a hidrogenului este +1;

metalele alcaline au numarul de oxidare +1 (Li, Na, K, Rb, Cs);

metalele alcalino-pamantoase au numarul de oxidare +2 (Be, Mg, Ca, Sr, Ba);

numarul de oxidare al aluminiului este intotdeauna +3;

halogenii, cu exceptia situatiilor cand formeaza compusi unul cu celalalt sau cu oxigenul, au numarul de oxidare -1 fata de hidrogen;

numarul de oxidare al ionilor monoatomici este egal cu sarcina ionilor respectivi (Zn²⁺ are numarul de oxidare +2, Br^- are numarul de oxidare -1 etc.);

intr-un ion poliatomic, suma algebrica a numerelor de oxidare a elementelor trebuie sa fie egala cu sarcina efectiva a ionului [in ionul biatomic hidroxid (OH^-), suma algebrica a numerelor de oxidare a elementelor este (-2) + (+1) = -1, valoare egala cu sarcina ionului hidroxid);

intr-o molecula neutra suma starilor de oxidare este zero.