La formule
structurelle d'un composé chimique est une représentation visuelle qui montre
comment les atomes de ce composé sont liés ensemble. Il est souvent plus utile
que la formule moléculaire, qui indique les atomes et leurs quantités, mais pas
leur agencement dans l'espace. Par exemple, la formule moléculaire de l'eau,
H2O, montre qu'il existe deux un atome d'hydrogène (H) et un des atomes
d'oxygène (O), un atome de la molécule, mais ne montre pas la manière dont ils
sont disposés ou collés. Il existe plusieurs différents types de formule de
structure, y compris le diagramme de points d'électrons, la ligne- liaison
formule structurelle, la formule semi-développée, et la formule de structure
squelettique.
Les atomes se
lient souvent les uns aux autres par le partage d'une paire d'électrons, en
formant une liaison covalente. Elles peuvent aussi former une double liaison,
dans lequel quatre électrons sont partagés au lieu de deux. Dans certains cas,
tous les électrons sont partagés dans des obligations entre les atomes dans un
composé. Ces paires libres des électrons sont appelés paires libres. La formule
structurelle d'un composé chimique représente visuellement chacun de ces
différents composants grâce à un système de points ou de lignes.
Dans un
diagramme de points d'électrons, tous les électrons de valence ou externes
disponibles pour la liaison sont représentés par des points autour de symbole
chimique de l'atome. Un atome d'oxygène a six électrons sur sa couche de
valence, de sorte qu'il serait représenté par un joint entouré par six points -
deux sur le haut et le bas, et une de chaque côté. Lorsque les obligations
d'oxygène avec deux molécules d'hydrogène pour former de l'eau, les électrons
de l'hydrogène sont partagées dans des liaisons covalentes. Etant donné que
chaque atome d'hydrogène possède un électron de valence, le nouveau schéma de
point d'électrons apparaît comme étant un O centrale entourée de huit points,
deux sur chacune des quatre faces, et un H vers la gauche et vers la droite, ce
qui signifie que ces atomes sont liés par covalence.
Une formule
structurelle ligne liaison remplace liaisons covalentes avec des lignes droites
et des doubles liaisons avec un ensemble de lignes parallèles. La formule de
ligne de liaison de l'eau apparaît comme H-O-H, avec les paires d'électrons
représentés par des points, deux au-dessus et deux en dessous de la O. Ce type
de formule est également appelée structure de Lewis. Parfois paires seules sont
omises du schéma ligne lien pour plus de commodité.
Les formules
semi-sont utiles pour les molécules complexes qui prendraient trop de place si
toutes les obligations ont été présentés. Dans ce type de formule, certains
atomes sont groupées ensemble, et seules les liaisons essentielles sont
dessinés. Comme les atomes se lient de façon prévisible en fonction de leurs
électrons de valence, certaines liaisons peuvent être omises dans la
description de la structure de la molécule.
La formule du
squelette va encore plus loin et ignore tous les atomes de carbone et
d'hydrogène, ne montrant que les symboles chimiques des autres groupes liés par
une ligne à une structure de ligne en zigzag. Ce type de formule est souvent
commode dans la chimie organique, où les molécules contenant des chaînes de
répétition d'atomes de carbone et d'hydrogène sont communes. Dans une formule
squelettique, chaque atome de carbone est représenté par un angle dans la
ligne. Si deux lignes se ramifient à partir de cet angle, il est supposé que
deux atomes d'hydrogène sont liés à l'atome de carbone. L'ébauche d'extrémité
de la ligne indique un atome de carbone lié à trois atomes d'hydrogène.