O fórmula semi-desenvolvida, Também conhecida como fórmula semi-estrutural, é uma das muitas representações possíveis que podem ser atribuídas à molécula de um composto. É muito recorrente na química orgânica, principalmente em textos acadêmicos, pois mostra o correto ordenamento de uma molécula e suas ligações covalentes..
Ao contrário da fórmula desenvolvida, que é igual à fórmula estrutural, esta não apresenta as ligações C-H, omitindo-as para simplificar a representação. A partir dessa fórmula, qualquer leitor será capaz de entender o que é a espinha dorsal de uma molécula; mas não sua geometria ou qualquer um dos aspectos estereoquímicos.
Para esclarecer este ponto, temos acima a fórmula semi-desenvolvida de 2-metilheptano: um alcano ramificado cuja fórmula molecular é C8H18, e que obedece à fórmula geral CnH2n + 2. Observe que a fórmula molecular não diz absolutamente nada sobre a estrutura, enquanto a fórmula semi-desenvolvida já permite visualizar como é essa estrutura..
Além disso, observe que as ligações C-H são omitidas, destacando apenas as ligações C-C que constituem a cadeia de carbono ou esqueleto. Ver-se-á que, para moléculas simples, a fórmula desenvolvida coincide com a fórmula condensada; e mesmo com o molecular.
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A fórmula molecular do metano é CH4, pois tem quatro ligações C-H e é de geometria tetraédrica. Esses dados são fornecidos pela fórmula estrutural com cunhas fora ou abaixo do plano. Para o metano, a fórmula condensada também se torna CH4, bem como o empírico e semi-desenvolvido. Este é o único composto para o qual essa singularidade é satisfeita..
A razão pela qual a fórmula semi-desenvolvida para o metano é CH4, é porque suas ligações C-H não são escritas; fazer isso corresponderia à fórmula estrutural.
A fórmula semi-desenvolvida para o propano é CH3-CHdois-CH3, tendo apenas duas ligações C-C. Sua molécula é linear e, se você notar, sua fórmula condensada é exatamente a mesma: CH3CHdoisCH3, a única diferença é que as ligações C-C são omitidas. Para o propano, é verdade que tanto a fórmula semi-desenvolvida quanto a condensada coincidem.
Na verdade, isso é verdade para todos os alcanos de cadeia linear, como continuará a ser visto nas próximas seções.
A fórmula semi-desenvolvida do butano é CH3-CHdois-CHdois-CH3. Observe que ele pode ser escrito na mesma linha. Esta fórmula, estritamente falando, corresponde à do n-butano, indicando que é o isômero linear e não ramificado. O isômero ramificado, 2-metilpropano, tem a seguinte fórmula semi-desenvolvida:
Desta vez, ele não pode mais ser escrito ou representado na mesma linha. Esses dois isômeros compartilham a mesma fórmula molecular: C4H10, que não serve para discriminar um do outro.
Novamente temos outro alcano: pentano, cuja fórmula molecular é C5H12. A fórmula semi-desenvolvida de n-pentano é CH3-CHdois-CHdois-CHdois-CH3, fácil de representar e interpretar, sem a necessidade de colocar os links C-H. Grupos CH3 são chamados de metila ou metila, e CHdois são os metilenos.
O pentano possui outros isômeros estruturais ramificados, que podem ser vistos na imagem inferior representada por suas respectivas fórmulas semi-desenvolvidas:
O isômero para é 2-metilbutano, também chamado de isopentano. Enquanto isso, o isômero b é 2,2-dimetilpropano, também conhecido como neopentano. Suas fórmulas semi-desenvolvidas tornam clara a diferença entre os dois isômeros; Mas não diz muito sobre como seriam essas moléculas no espaço. Para isso, fórmulas e modelos estruturais seriam necessários.
As fórmulas semi-desenvolvidas não são usadas apenas para alcanos, alcenos ou alcinos, mas para qualquer tipo de composto orgânico. Assim, o etanol, um álcool, tem a fórmula semi-desenvolvida: CH3-CHdois-OH. Observe que uma ligação C-O agora é representada, mas não a ligação O-H. Todas as ligações de hidrogênio são negligenciadas.
Os álcoois lineares são fáceis de representar, assim como os alcanos. Resumindo: todas as fórmulas semi-desenvolvidas para moléculas lineares são fáceis de escrever.
Os éteres também podem ser representados com fórmulas semi-desenvolvidas. Para o caso do éter dimetílico, cuja fórmula molecular é CdoisH6Ou, o semi-desenvolvido torna-se: CH3-O-CH3. Observe que éter dimetílico e etanol são isômeros estruturais, uma vez que compartilham a mesma fórmula molecular (conte os átomos C, H e O).
As fórmulas semi-desenvolvidas para compostos ramificados são mais tediosas de representar do que as lineares; mas ainda mais são os compostos cíclicos, como o ciclohexano. Sua fórmula molecular corresponde à mesma do hexeno e seus isômeros estruturais: C6H12, uma vez que o anel hexagonal conta como uma insaturação.
Para representar o ciclohexano, um anel hexagonal é desenhado em cujos vértices os grupos metileno estarão localizados, CHdois, como pode ser visto abaixo:
A fórmula desenvolvida do ciclohexano mostraria as ligações C-H, como se o anel tivesse "antenas" de televisão.
A fórmula molecular do ácido fosforoso é H3PO3. Para muitos compostos inorgânicos, a fórmula molecular é suficiente para dar uma ideia da estrutura. Mas existem várias exceções, e esta é uma delas. Com o fato de que o H3PO3 é um ácido diprótico, a fórmula semi-desenvolvida é: HPO (OH)dois.
Ou seja, um dos hidrogênios está diretamente ligado ao átomo de fósforo. No entanto, a fórmula H3PO3 também admite uma molécula com fórmula semi-desenvolvida: PO (OH)3. Ambos são, na verdade, o que é conhecido como tautômeros.
As fórmulas semi-desenvolvidas em química inorgânica são muito semelhantes às condensadas em química orgânica. Em compostos inorgânicos, por não possuírem ligações C-H e por serem, em princípio, mais simples, suas fórmulas moleculares costumam ser suficientes para descrevê-los (quando são compostos covalentes).
Fórmulas semi-desenvolvidas são muito comuns quando o aluno está aprendendo as regras de nomenclatura. Mas, uma vez assimiladas, em geral, as notas de química são abarrotadas de fórmulas estruturais do tipo esquelético; ou seja, não apenas os links C-H são omitidos, mas também economiza tempo ao ignorar o.
De resto, as fórmulas condensadas são mais recorrentes na química orgânica do que as semi-desenvolvidas, pois as primeiras nem mesmo precisam de escrever os links como nas últimas. E quando se trata de química inorgânica, essas fórmulas semi-desenvolvidas são menos amplamente utilizadas..
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