¿Cómo se lee una fórmula química?
Una fórmula química usa símbolos de elementos y números pequeños para mostrar qué átomos hay en una sustancia y cuántos de cada uno. El número pequeño que sigue a un símbolo, llamado subíndice, cuenta los átomos de ese elemento, así que H₂O tiene 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. Los paréntesis, los coeficientes y el punto de los hidratos añaden unas cuantas reglas más, pero cada una es solo una forma de multiplicar o de sumar.
Símbolos y subíndices
Toda fórmula se construye con símbolos de elementos. Cada símbolo empieza con una letra mayúscula, así que puedes saber dónde termina un elemento y empieza el siguiente: NaCl contiene Na (sodio) y Cl (cloro).
Un subíndice es el número pequeño escrito justo después y debajo de un símbolo. Indica cuántos átomos de ese elemento hay, y si no hay subíndice, el número es 1. En CO₂ hay 1 átomo de carbono y 2 átomos de oxígeno. En la glucosa, C₆H₁₂O₆, hay 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrógeno y 6 átomos de oxígeno, 24 átomos en total.
Un subíndice pertenece solo al símbolo que tiene justo delante. En H₂O, el 2 cuenta los átomos de hidrógeno, no el oxígeno.
Paréntesis
Algunas fórmulas ponen un grupo de átomos entre paréntesis, normalmente un ion poliatómico que aparece más de una vez. Un subíndice después del paréntesis de cierre multiplica todos los átomos que hay dentro.
El hidróxido de calcio, Ca(OH)₂, contiene un átomo de calcio y dos grupos OH. Multiplica cada átomo del interior del paréntesis por 2: oxígeno 1 × 2 = 2 e hidrógeno 1 × 2 = 2. Así que Ca(OH)₂ tiene 1 átomo de calcio, 2 de oxígeno y 2 de hidrógeno, 5 átomos en total.
Prueba con una más grande: el sulfato de aluminio, Al₂(SO₄)₃. Hay 2 átomos de aluminio. Dentro del paréntesis hay 1 átomo de azufre y 4 de oxígeno, y el 3 de fuera multiplica ambos, lo que da 3 átomos de azufre y 12 de oxígeno. En total son 2 + 3 + 12 = 17 átomos.
Coeficientes
En las ecuaciones químicas verás a menudo un número de tamaño normal delante de una fórmula, como 3H₂O. Es un coeficiente. Indica cuántas moléculas o unidades fórmula hay, y multiplica todos los átomos de la fórmula.
3H₂O significa tres moléculas de agua. Cada una tiene 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno, así que hay 3 × 2 = 6 átomos de hidrógeno y 3 × 1 = 3 átomos de oxígeno. Cuando una fórmula tiene coeficiente y paréntesis, multiplica por ambos: 2Ca(OH)₂ contiene 2 átomos de calcio, 2 × 2 = 4 átomos de oxígeno y 4 átomos de hidrógeno.
Fíjate en la diferencia entre 2O y O₂. 2O significa dos átomos de oxígeno separados, mientras que O₂ es una molécula formada por dos átomos de oxígeno unidos.
Hidratos y el punto elevado
Algunos cristales contienen moléculas de agua dentro de su estructura. Estos compuestos se llaman hidratos, y sus fórmulas usan un punto elevado para mostrar el agua incorporada. El sulfato de cobre(II) pentahidratado se escribe CuSO₄·5H₂O, y el 5H₂O significa que hay cinco moléculas de agua por cada unidad de CuSO₄. Aquí el punto no significa multiplicar; significa «junto con».
Para contar los átomos, suma las dos partes. CuSO₄ da 1 átomo de cobre, 1 de azufre y 4 de oxígeno, y 5H₂O da 10 átomos de hidrógeno y 5 de oxígeno. En total son 1 Cu, 1 S, 9 O y 10 H, es decir, 21 átomos.
Incluso puedes ver el agua en acción. Estos cristales son de un azul intenso, pero cuando se calientan con fuerza, el agua se expulsa y queda un polvo blanco de CuSO₄ anhidro (sin agua).
Un método paso a paso
Para contar los átomos de cualquier fórmula, recórrela en orden. Primero, enumera cada elemento por su símbolo. Segundo, lee cada subíndice, usando 1 donde no haya ninguno. Tercero, multiplica los átomos del interior de los paréntesis por el número que sigue. Cuarto, si es un hidrato, suma los átomos de la parte que va después del punto. Por último, multiplica cada cuenta por el coeficiente que hay delante, si lo hay.
Un consejo más: un número pequeño elevado con un signo + o − es una carga, no una cantidad. El ion sulfato, SO₄²⁻, tiene 1 átomo de azufre y 4 átomos de oxígeno, y todo el grupo tiene carga −2.
Puntos clave
- Un subíndice indica cuántos átomos del elemento que lo precede hay; si no hay subíndice, es 1.
- Un subíndice después de un paréntesis multiplica todos los átomos del interior, así que Ca(OH)₂ tiene 2 átomos de oxígeno y 2 de hidrógeno.
- Un coeficiente delante de una fórmula multiplica toda la fórmula, así que 3H₂O contiene 6 átomos de hidrógeno.
- En un hidrato como CuSO₄·5H₂O, el punto une las moléculas de agua al compuesto, así que suma ambas partes.
- Un número elevado con signo + o − indica una carga, no un número de átomos.
Ponte a prueba
Tres preguntas rápidas sobre esta lección.
1. ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en una unidad de sulfato de aluminio, Al₂(SO₄)₃?
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12 — El 3 de fuera del paréntesis multiplica los 4 átomos de oxígeno del interior: 3 × 4 = 12.2. ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en 3H₂O?
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6 — El coeficiente 3 multiplica los 2 átomos de hidrógeno de cada molécula: 3 × 2 = 6.3. ¿Cuántos átomos de oxígeno hay en total en CuSO₄·5H₂O?