Χημικός τύπος

Χημικός τύπος είναι η αναπαράσταση ενός μορίου χημικής ένωσης η οποία περιέχει πληροφορίες για τη σύσταση, δομή και τη σχέση των ατόμων στο μόριο της ουσίας.

Οι πληροφορίες που όλοι οι χημικοί τύποι περιέχουν είναι ο προσδιορισμός των ατόμων που συμμετέχουν στο πλέγμα ή το μόριο και τις αναλογίες στις οποίες βρίσκονται, οι οποίες είναι ακριβείς και προσδιορίζονται με κλάσματα φυσικών αριθμών. Άλλες πληροφορίες που μπορεί να περιέχει ένας χημικός τύπος είναι ο ακριβής αριθμός ατόμων του κάθε στοιχείου συμμετοχής σε ένα μόριο, ποια άτομα συνδέονται με ενδομοριακό δεσμό στο μόριο, το είδος του ενδομοριακού δεσμού που αναπτύσσεται σε κάθε άτομο στο μόριο, την κατανομή των ηλεκτρόνια στο κάθε άτομο ή μέσα στο πλέγμα, τη διάταξη των ατόμων στο χώρο, τον ενδεχόμενο χειρομορφισμό ενός μορίου και τις διαμοριακές δυνάμεις που αναπτύσσονται στο πλέγμα (συνήθως αφορά τους δεσμούς υδρογόνου).

Διάκριση

Υπάρχουν πέντε βασικά είδη χημικών τύπων:

• ο Εμπειρικός χημικός τύπος (ΕΤ).
• ο Μοριακός τύπος, με τον επιμέρους Γενικό Μοριακό Τύπο (ΓΜΤ).
• ο Ηλεκτρονιακός τύπος (ΗΤ).
• ο (επίπεδος) Συντακτικός τύπος (ΣΤ).
• ο Στερεοχημικός τύπος (Σ

Ο χημικός τύπος μερικές φορές αναφέρεται μόνο για τα δύο πρώτα είδη τύπων που είναι λατινο-γραμματάριθμοι κώδικες με τους οποίους χαρακτηρίζονται οι χημικές ουσίες. Αν η ουσία απαρτίζεται από μόρια, τότε ο χημικός τύπος είναι μοριακός, αλλιώς είναι εμπειρικός.

Εμπειρικός τύπος

Ο εμπειρικός τύπος (ΕΤ) περιέχει μόνο τις βασικές πληροφορίες, άρα και τις λιγότερες από όλα τα άλλα είδη τύπων. Οι πληροφορίες που παρέχει είναι το είδος των ατόμων των χημικών στοιχείων που περιλαμβάνονται στο μόριο και την αναλογία εκάστου. Ο εμπειρικός τύπος μιας ουσίας περιλαμβάνει τα χημικά σύμβολα των στοιχείων και την αναλογία με ειδικούς αριθμητικούς δείκτες, (που παραλείπονται όταν είναι ίσοι με την μονάδα). Αυτός προκύπτει από την ποιοτική και ποσοτική της ανάλυση, όπου η πρώτη προσδιορίζει το είδος των ατόμων που συμμετέχουν και η δεύτερη τις αναλογίες. Ωστόσο, αυτές οι δύο αναλύσεις μπορούν να γίνουν ταυτόχρονα. Για παράδειγμα ο εμπειρικός τύπος του αλατιού δηλαδή του χλωριούχου νατρίου είναι NaCl που σημαίνει Na + Cl σε αναλογία 1:1, ή του 2-χλωροαιθένιου είναι CHCl.

Μοριακός τύπος

Μοριακός τύπος ονομάζεται ο προηγούμενος όταν αφορά μόριο ουσίας, όπου και αποδίδεται με τον λατινο-γραμματάριθμο κωδικό με τον οποίο χαρακτηρίζονται οι χημικές ουσίες που απαρτίζονται από μόρια. Αυτός ο κωδικός φανερώνει ποια χημικά στοιχεία περιέχονται σε μια ένωση καθώς, σε ποιες αναλογίες και πόσα άτομα ακριβώς περιέχονται στο μόριο.

Αυτός ο μοριακός τύπος(ΜΤ), όπως λέγεται, μιας ουσίας, χρησιμοποιεί ακριβώς τα χημικά σύμβολα των στοιχείων εκείνων που συγκροτούν την ουσία, ως ένα λατινογράμματο σύνολο. Οι δε αριθμοί που περιέχονται σε συγκεκριμένες πάντα θέσεις ανάμεσα των επιμέρους χημικών συμβόλων των στοιχείων μαρτυρούν τον ακριβή αριθμό των ατόμων των στοιχείων αυτών που συγκροτούν το μόριο της ουσίας, όπως π.χ. το αλάτι.

Γενικός μοριακός τύπος

Κάποιες χημικές ενώσεις, όπως τα πολυμερή και οι ομόλογες σειρές, περιγράφονται με γενικευμένους μοριακούς τύπους. Αυτοί οι γενικευμένοι μοριακοί τύποι ονομάζονται γενικοί μοριακοί τύποι (ΓΜΤ).

Παραδείγματα

Παράδειγμα ένα μόριο νερού περιέχει υδρογόνου (Η) άτομα 2 και οξυγόνου (Ο) άτομα ένα. Επομένως ο χημικός τύπος του νερού είναι H₂O. Το άζωτο "Ν" έχει μοριακό τύπο Ν₂ και αυτό επειδή το μόριό του έχει 2 άτομα.

Το 1,2-διχλωροαιθένιο έχει απαρτίζεται από μόρια, άρα έχει μοριακό τύπο, ο οποίος είναι ο $C_{2}H_{2}Cl_{2}$.

Ηλεκτρονιακός τύπος

Ηλεκτρονιακός τύπος του νερού.

Ο ηλεκτρονιακός τύπος αναπαριστά την εσωτερική δομή των ατόμων που συμμετέχουν αναπαριστώντας σε κάθε άτομο τον πυρήνα και τα ζεύγη των ηλεκτρονίων κατανεμημένα σε στοιβάδες. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί αναπαρίστανται με εφαπτόμενες στοιβάδες. Σε ιοντικούς δεσμούς ενδέχεται να αναπαρίστανται η μεταπήδηση των ηλεκτρονίων.

Ο ηλεκτρονιακός τύπος περιέχει τις πληροφορίες όλων των προηγούμενων τύπων και επιπλέον δείχνει τους ενδομοριακούς συνδέσμους εντός του μορίου ή του πλέγματος και την εσωτερική δομή των ατόμων που συμμετέχουν. Επιπλέον, μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη διάταξη των ατόμων στο πλέγμα ή το μόριο.

Συντακτικός τύπος

Συντακτικός τύπος του μεθανίου

Ο συντακτικός τύπος αναπαριστά τα άτομα που συμμετέχουν στο πλέγμα ή στο μόριο, τους ομοιοπολικούς δεσμούς και συνήθως και τους δεσμούς υδρογόνου. Υπάρχουν και κάποιες παραλλαγές κυρίως στην οργανική χημεία όπου τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου δεν αναπαριστώνται. Ο συντακτικός τύπος εκφράζει τον τρόπο με τον οποίο τα άτομα συντάσσονται στο πλέγμα ή το μόριο.

Τα άτομα αναπαρίστανται με το χημικό τους σύμβολο, ενώ οι ομοιοπολικοί δεσμοί με γραμμές μεταξύ των ατόμων και οι χημικοί με τρεις τελείες σε γραμμή που μεσολαβεί μεταξύ των ατόμων. Σε αυτόν τον τύπο δεν επιτρέπεται η επικάλυψη γραμμών οι οποίες οφείλουν γενικά να είναι ισομήκεις.

Οι πληροφορίες που περιέχει ένα συντακτικός τύπος τύπος είναι ο ακριβής προσδιορισμός του είδους και του αριθμού των ατόμων που συμμετέχουν και οι ενδομοριακοί σύνδεσμοι.

Τα πολυμερή περιγράφονται με γενικευμένους συντακτικούς τύπους οι οποίοι συνδυάζουν χαρακτηριστικά από τους συντακτικούς τύπους αλλά και του γενικούς μοριακούς.

Στερεοχημικός τύπος

Στερεοχημικός τύπος του μεθανίου.

Ο στερεοχημικός τύπος είναι μια τρισδιάστατη αναπαράσταση του πλέγματος ή του μορίου η οποία δείχνει την ακριβή θέση του κάθε ατόμου μέσα στο μόριο. Συνήθως τα άτομα αναπαρίστανται από σφαίρες και αν μεταξύ δύο ατόμων υπάρχει ομοιοπολικός δεσμός οι δύο σφαίρες μπορεί να επικαλύπτονται. Κάθε άτομο κωδικοποιείται με συγκεκριμένο χρώμα, αν και δεν υπάρχει επίσημη σύμβαση, ο άνθρακας κωδικοποιείται με μαύρο και το υδρογόνο με άσπρο. Στο στερεοχημικό τύπο περιέχονται σχεδόν όλες οι πληροφορίες που χαρακτηρίζουν ένα μόριο ή πλέγμα.

Πηγές

• "Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος Larousse Britannica" τομ.58ος, σελ.315.