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O que é fórmula estrutural?

O que é Química?

A fórmula estrutural plana é usada para representar as ligações covalentes entre os elementos que formam a molécula, sendo que cada ligação é simbolizada por um traço.
A fórmula estrutural ajuda-nos a entender, por exemplo, a disposição dos átomos na molécula
A fórmula estrutural ajuda-nos a entender, por exemplo, a disposição dos átomos na molécula
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A fórmula estrutural é uma forma de representar as ligações entre os elementos, sendo que cada par de elétrons compartilhado entre dois átomos é simbolizado por um traço:

Par de elétrons compartilhado simbolizado por um traço
Par de elétrons compartilhado simbolizado por um traço

Isso significa que na fórmula estrutural aparecem todos os tipos de ligações covalentes, sejam elas simples, duplas ou triplas:

Ligações simples, duplas e triplas simbolizadas por traços nas fórmulas estruturais
Ligações simples, duplas e triplas simbolizadas por traços nas fórmulas estruturais

Veja alguns exemplos de fórmulas estruturais de moléculas pequenas, envolvendo poucas ligações, e observe como os pares de elétrons compartilhados são representados.

Exemplos de fórmulas estruturais para algumas moléculas
Exemplos de fórmulas estruturais para algumas moléculas

As fórmulas mostradas acima à esquerda, em que os pares eletrônicos são simbolizados por “pontinhos”, são chamadas de fórmulas eletrônicas ou fórmulas de Lewis. Todas essas moléculas são substâncias inorgânicas, mas as fórmulas estruturais são geralmente mais usadas no caso dos compostos orgânicos, que são aqueles formados pelo elemento carbono, que não são de origem mineral (como é o caso do monóxido de carbono (CO), que é considerado inorgânico).

Visto que o carbono é tetravalente (realiza quatro ligações covalentes), ele possui a grande capacidade de ligar-se a diferentes átomos e a outros carbonos, formando uma infinidade de cadeias carbônicas. É por isso que a fórmula estrutural é importante, pois indica a disposição dos átomos na cadeia.

Para entender, considere o seguinte: a fórmula molecular indica somente o número de cada elemento em uma molécula da substância. Por exemplo, digamos que temos a fórmula molecular C3H6, sabemos então que ela possui três átomos de carbono e seis átomos de hidrogênio, mas como eles estão ligados? A fórmula estrutural nos indicará isso e poderemos descobrir realmente de qual composto se trata. Observe abaixo que essa fórmula molecular pode dar origem a duas fórmulas estruturais diferentes e, consequentemente, a duas substâncias distintas:

            
     Ciclopropano                                Propeno             

Essas podem ser chamadas de fórmulas estruturais planas, em que todas as ligações e todos os elementos aparecem desenhados no plano do papel, do quadro negro, da tela do computador etc.

Entretanto, muitas cadeias carbônicas são muito grandes e bastante complexas, por isso ficaria difícil ter que escrever a fórmula estrutural plana sempre.

Assim, foram criadas outras formas de representação da estrutura das moléculas que são mais simplificadas. A primeira é a fórmula estrutural simplificada ou condensada, em que a quantidade de átomos de hidrogênios ligados a cada carbono é abreviada, colocando o seu símbolo (H) apenas uma vez e adicionando no canto inferior direito um índice, que é um número que mostra quantos hidrogênios há.

Por exemplo, considere a fórmula estrutural plana do éter comum:

A sua fórmula estrutural simplificada ou condensada é dada por:

H3C — CH2 — O — CH2 — CH3

Bem mais simples, não é mesmo?!

Mas sabendo que o carbono sempre realiza quatro ligações e que o hidrogênio só realiza uma ligação, surgiu outra fórmula ainda mais simples, que é a fórmula de traços. Se desejar, poderá ver como escrevê-la mais detalhadamente no texto Fórmulas Moleculares de Compostos Orgânicos. Mas, basicamente, nessa fórmula, são omitidos os grupos C, CH, CH2 e CH3, que são representados por traços ligados em zigue-zague. Abaixo temos a fórmula estrutural do éter mencionado:

Fórmula de traços do éter comum
Fórmula de traços do éter comum

É bem verdade, porém, que as fórmulas das substâncias não se encontram de forma exatamente plana no espaço. Por isso, em alguns casos, para dar uma ideia mais espacial, escrevem-se fórmulas em perspectiva, em que as ligações podem indicar se o átomo está no plano (traço normal), atrás do plano (cunha pontilhada) ou à frente do plano (cunha cheia):

Representações em fórmulas em perspectiva
Representações em fórmulas em perspectiva

Por exemplo, observe a fórmula do cortisol abaixo. Veja que um hidrogênio, um grupo hidroxila (OH) e dois grupos metil (CH3 – que estão omitidos) estão à frente do plano, enquanto dois hidrogênios e um grupo hidroxila estão atrás do plano, e o restante está no plano.

Fórmula estrutural em perspectiva do cortisol
Fórmula estrutural em perspectiva do cortisol


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "O que é fórmula estrutural?"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-formula-estrutural.htm>. Acesso em 23 de outubro de 2017.

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