La mayor parte de las sustancias químicas están formadas por combinación de dos o más átomos (v.) de un mismo elemento o de varios elementos. Para representar estas sustancias se utilizan las llamadas f. q. Una f. q. contiene los símbolos de cada uno de los elementos constituyentes y refleja asimismo una expresión numérica de la relación, en peso, en que dichos elementos están contenidos. La expresión de esta relación ponderal se realiza mediante subíndices que indican la relación entre el número de átomos de cada uno de los elementos constituyentes.

      Así H2O es la f. de un compuesto químico, el agua, constituido por hidrógeno y oxígeno en la relación atómica indicada por el subíndice; es decir, dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. Esta relación atómica se traduce en una relación ponderal utilizando los valores de las masas atómicas de los elementos constituyentes, multiplicadas en cada caso por el subíndice que afecta a dicho elemento. En el caso concreto del H2O la relación en peso de hidrógeno: oxígeno será:

     

      2X1:1X16=1:8.

     

      Cuando en una f. aparece un paréntesis, el subíndice externo al mismo afecta a cada uno de los elementos en él incluidos. Por ej., la f. del sulfato de hierro (111), (S04)3Fe2, indica una relación atómica de 3 átomos , de azufre por cada 12 átomos de oxígeno y cada 2 átomos de hierro, lo que de nuevo puede traducirse en una relación ponderal, multiplicando los coeficientes 3, 12 y 2 por las masas atómicas de azufre, oxígeno y hierro, respectivamente.

      La suma de las masas atómicas de cada uno de los constituyentes de una sustancia química, teniendo en cuenta el número de átomos de los elementos que contiene, como se indica en su f. q., conduce al valor de lo que se debe llamar masa fórmula. Con carácter general esta magnitud recibe el nombre de masa molecular, denominación que parece suponer un carácter molecular en el compuesto que sólo se cumple en algunos casos. Así, mientras la expresión resulta correcta para H2, 02, N2, CC14, CS2 y otros numerosos compuestos moleculares, su aplicación a CINa no significa la existencia de moléculas CINa y de esta fórmula sólo se deriva una relación en peso entre los átomos constituyentes.

      La unidad química más importante, el mol, guarda relación con la expresión de las f. q. Un mol de una sustancia química contiene tantas veces 6.1023 átomos de cada uno de sus elementos constituyentes como indican los subíndices que le afectan en su f. q. Cuando, además, la sustancia es de tipo molecular, los átomos de un mol se agrupan en 6.1023 moléculas.

      Las f. q. se complementan a veces con la expresión de la fase en que se encuentra la sustancia química en las condiciones prefijadas. Así, se escribe H20(c), H20(1), H20(g), cuando se quiere indicar el estado cristalino, líquido o gaseoso del agua en las condiciones en que se hace referencia.

      Las f. indicadas no reflejan la estructura de las sustancias químicas. En algunos casos se complementan indicando entre paréntesis la modificación estructural, en forma análoga a como se señaló para el estado físico. Así se escribe C(D) y C(G) para carbono diamante (D) o grafito (G). No obstante, cuando es conveniente exponer la disposición estructural de los átomos, se utilizan fórmulas desarrolladas O estructurales, con las que se pretende representar la disposición espacial de los átomos constituyentes. Este tipo de representación tiene gran importancia en la Química moderna, por la profunda relación existente entre el comportamiento químico y la estructura de la materia.

     

      V. t.: MOLÉCULA; VALENCIA QUÍMICA.