Za chwilę dowiemy się w jaki sposób rysować wzory elektronowe cząsteczek, a więc nauczymy się rysować wiązania i zaznaczać wolne pary elektronowe na odpowiednich atomach. Zanim jednak do tego przejdziemy, zobaczmy na jakie różne sposoby można daną cząsteczkę chemiczną opisać.

1. Wzór sumaryczny, czyli sumujemy wszystkie atomy

To pierwszy sposób zapisu cząsteczek z jakim mamy styczność. Przykładowo kwas siarkowy to dla nas H₂SO₄ . Co mówi nam taki wzór ? To, że w jednej cząsteczce kwasu siarkowego znajdują się dwa atomy wodoru, jeden atom siarki oraz cztery atomy tlenu^[1].

Wzór sumaryczny informuje nas ile jakich atomów znajduje się w jednej cząsteczce związku chemicznego.

Wzór sumaryczny ma tą wadę, że dość mało nam mówi. Przykładowo cukier glukoza ma wzór C₆H₁₂O₆ , ale fruktoza, będąca innym związkiem chemicznym ma ten sam wzór sumaryczny. I nie tylko fruktoza, ale dziesiątki innych cukrów.

Poniżej mamy fragment zadania z Olimpiady Chemicznej. Została tutaj podana informacja o związku K właśnie w postaci jego wzoru sumarycznego. Czyli wiemy, że w jednej cząsteczce takiego związku będą 4 atomy węgla, 6 atomów wodoru, 4 atomy azotu i jeden atom siarki. Całość wygląda strasznie, ale spokojnie, my jesteśmy na razie na poziomie wyciągania prostej informacji, czyli wzoru sumarycznego, nawet jeśli otoczka zadania wygląda ciężko!

2. Wzór empiryczny, a wzór rzeczywisty

Załóżmy, że mamy pizzę, w której jest osiem kawałków. Zjadłeś cztery kawałki, czyli 4/8 pizzy. Gdybyś jednak na matmie napisał na tablicy 4/8 , oj, to rączki by bolały, a po klasie rozbrzmiałby głuchy plask rozbijanej linijki na Twojej ręce.

Musi być 1/2 ! Tylko, że mówiąc 4/8 pizzy mamy jakby bardziej prawdziwy obraz, bo wiadomo, że zjadłeś cztery kawałki, a łącznie było ich osiem. A mówiąc 1/2 , to bardziej wskazuje to na to, że zjadłeś 1 kawałek, a było ich dwa.

Dokładnie taka sama zależność jest pomiędzy wzorem empirycznym (1/2) i rzeczywistym (4/8).

Wzór empiryczny mówi nam, w jakim najprostszym stosunku ilościowym znajdują się atomy (ile jest jakich atomów)

Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby pizza składa się z dwóch ogromnych kawałków, a Ty zjadłeś jeden. Ale może być ta wcześniejsza sytuacja. Z tego wynika, że wzór empiryczny może być taki sam jak wzór rzeczywisty, ale niekoniecznie tak musi być.

Weźmy na przykład dwa tlenki azotu :

Jak widzimy, wzór empiryczny ma nas tylko informować jaki jest stosunek jednego pierwiastka do drugiego. W obu tlenkach na jeden atom azotu przypadają dwa atomy tlenu, więc oba mają taki sam wzór empiryczny, ale wzory rzeczywiste są już inne.

Dla wcześniej wspomnianej glukozy (C₆H₁₂O₆ ) wzór empiryczny to CH₂O . Poniżej jeszcze cząsteczka C₂H₄Cl₂ (wzór rzeczywisty), dla której wzór empiryczny to CH₂Cl. Podczas nauki nasuwa nam się często pytanie, dlaczego zawsze nie możemy tego skrócić ?

Dokładnie z tego samego powodu, o którym była już mowa wcześniej. Cztery kawałki to nie to samo co jeden kawałek pizzy. Tak samo dla tej cząsteczki, jest ona zbudowana między innymi z dwóch atomów węgla (czarne kulki), które są ze sobą połączone. Nie możemy dlatego skrócić tego wzoru, bo nie możemy sobie przecież cząsteczki przeciąć i zostawić tylko jeden węgiel…

3. Wzór elektronowy dzieli się na dwa rodzaje

➤  wzór elektronowy − pokazuje on cząsteczkę z uwzględnieniem wszystkich wiązań oraz wolnych par elektronowych. Uwzględnia się w nim zawsze tylko elektrony walencyjne! Dzieli się na :

 ➢  wzór kropkowy − każda kropka oznacza jeden elektron. Po numerze grupy danego atomu, wiemy ile kropek przy nim narysować. Pamiętajmy o tym, że wiązanie to dwa elektrony.

 ➢  wzór kreskowy (też ,,wzór Kekulego”) − można powiedzieć, że to uproszczony wzór kropkowy, bo tutaj panuje zasada, że jedna kreska = 2 elektrony, zatem mamy mniej rysowania. Zatem widząc kreskę pomiędzy wodorem a chlorem  H―Cl   musimy pamiętać, że składają się na nią dwa elektrony.

Warto zwrócić jeszcze uwagę na jedną rzecz − te kreski, które nie są wiązaniami, a są narysowane wokół pierwiastka nazywamy wolną parą elektronową (wolną, bo nie uczestniczy w tworzeniu wiązania chemicznego). Jako, że nie uczestniczą w tworzeniu wiązania, to nazywamy je też elektronami niewiążącymi, analogicznie te elektrony z wiązań nazywamy elektronami wiążącymi.

^[1] Można także zinterpretować to na molach. Tutaj powiedzieliśmy, że mamy 1 cząsteczkę H₂SO₄, ale jeśli byśmy to zmienili na 1 mol H₂SO₄ to możemy powiedzieć, że znajduje się tam dwa mole atomów wodoru, jeden mol atomów siarki oraz cztery mole atomów tlenu.