La formule développée est un mode de représentation des molécules où la totalité des atomes sont représentés par leur symbole chimique. Il est très simple, mais ne donne aucune idée de l'agencement des atomes dans l'espace.
La formule brute donne la nature et le type d'atomes présents dans la molécule. Elle ne donne aucune indication sur l'enchaînement des atomes et la structure de la molécule. Il est donc nécessaire d'utiliser d'autres formules pour décrire l'enchaînement. La formule développée remplit ce rôle.
La formule brute informe ainsi sur la nature chimique des atomes qui constituent la molécule en question et sur le nombre de ces atomes. Par exemple, la formule brute de l'eau s'écrit H2O, signifiant que la molécule d'eau se compose de deux atomes d'hydrogène (H) et d'un atome d'oxygène (O).
Définition : la formule développée est une représentation géométrique aplatie d'une molécule où tous les éléments chimiques sont représentés par leur symbole et où toutes les liaisons covalentes entre atome sont représentées par des tirets entre les atomes concernés.
En chimie moléculaire, une formule semi-développée est une simplification d'une formule développée plane, dans laquelle on ne représente pas les liaisons avec les atomes d'hydrogène.
Chaque sorte d'atome est représentée par un symbole atomique. Un symbole atomique est constitué soit : d'une lettre majuscule (exemple : C ; F ; H) ; d'une lettre majuscule suivie d'une lettre minuscule (exemple : Fe ou Cl).
La masse molaire moléculaire est égale à la somme des masses molaires atomiques des éléments chimiques constituant la molécule. L'unité est toujours le gramme par mole, notée g. mol–1. Ainsi, la masse molaire de la molécule d'eau H2O est : M(H2O) = 2 x M(H) + M(O) = 2 x 1,00 + 16,0 = 18,0 g.
Écrire la formule semi-développée
On écrit la formule semi-développée de la molécule en indiquant après le symbole de chaque atome lié à des atomes d'hydrogène le symbole de ce dernier suivi en indice du nombre d'atomes d'hydrogène auxquels il est lié. Le chiffre 1 n'est pas écrit.
Le schéma de Lewis d'une molécule correspond à la représentation des atomes qui constituent la molécule et de leurs doublets liants et non liants. On représente un doublet liant par un tiret entre les deux atomes liés, et un doublet non liant par un tiret à côté de l'atome.
La formule brute de la molécule est obtenue en écrivant dans l'ordre alphabétique et côte à côte les symboles des atomes qui la constituent, en précisant en indice, à droite du symbole, le nombre d'atomes.
Pourquoi la formule brute de l'eau est H2O et non OH2 ? La formule brute n'indique pas la disposition des atomes à l'intérieur de la molécule : des molécules peuvent donc avoir une formule brute identique, mais une forme et un comportement chimique et biologique différents (on parle d'isomères).
Pour un composé pur, de formule brute CxHyOz et de masse molaire M = 12x+y +16z. CnxHnyOnz de masse molaire nM = n × (12x + y + 16z) qui donnent tous deux une même valeur du pourcentage massique en carbone, hydrogène et oxygène.
Effectuer le calcul de la masse d'un atome
Pour calculer la masse approchée d'un atome, il faut appliquer la formule suivante : m atome = A x m nucléons. On obtient la masse de l'atome (m) en multipliant le nombre de nucléons (A) par la masse (m) d'un nucléon.
Un doublet d'électrons représente une paire d'électrons situés sur un même côté du symbole de l'élément. Les électrons célibataires sont les électrons qui pourront former des liens chimiques avec les atomes voisins. Un atome possède autant de possibilités de liaisons qu'il possède d'électrons célibataires.
Le dioxygène est essentiel dans la respiration cellulaire chez tous les organismes aérobies. Les mitochondries l'utilisent pour aider à la production d'ATP pendant le processus de phosphorylation oxydative.
Des molécules sont dites « isomères » lorsqu'elles ont la même formule brute mais des structures différentes. Le phénomène d'isomérie a été remarqué pour la première fois au XIXe siècle. À cette époque, les chimistes pensaient que les propriétés d'une substance dépendaient entièrement de sa formule brute.
Il suffit d'appliquer la relation n=m/M pour déterminer le nombre de mole. Exemple: Calculer le nombre de moles contenues dans 10 g de NaCl.
Exemple : Le nombre d'atomes de fer contenu dans un échantillon de masse m = 3,5 g sachant que la masse d'un atome fer est égale à 9,3.10-23 g se calcul ainsi : N = 3,5 / 9.3.10-23 = 3,8.1022 atomes.
Si on veut calculer la masse, il suffit d'exprimer m : m = n × M.