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El vinagre es una disolución acuosa relativamente concentrada de ácido acético, un ácido orgánico débil que posee una cadena principal de dos carbonos. Además del ácido acético, la mayoría de vinagres (en particular, los que no son destilados) también suelen contener una gran variedad de otros compuestos orgánicos, incluyendo compuestos aromáticos, otros ácidos y varios más.
En vista de lo anterior, hablar de la fórmula química del vinagre puede resultar un tanto ambiguo, ya que solo las sustancias puras tienen una fórmula química, y el vinagre bajo ningún concepto es una sustancia química pura. Sin embargo, dado que el componente principal del vinagre (sin contar el disolvente, que es agua) es el ácido acético, y que cualquier otro componente que pueda estar presente en los distintos tipos de vinagre solo se encuentran en proporciones mínimas, en adelante trataremos la fórmula química del vinagre como si se refiriera a la fórmula química del ácido acético.
NOTA: Para cualquiera que esté interesado en la composición del vinagre (es decir, en la identidad y proporción de todos los componentes que forman los distintos tipos de vinagre), sugerimos leer esta entrada en lugar del presente artículo.
Antes de describir la fórmula química del ácido acético, veamos brevemente lo que significa fórmula química y los tipos de fórmulas químicas que existen.
¿Qué es una fórmula química?
La fórmula química es la manera como los químicos representan en el papel a las sustancias químicas. Existen distintos tipos de fórmulas químicas, desde las más simples que proporcionan solo información básica sobre una sustancia, hasta las más complejas que incluyen todo tipo de información estructural como la geometría molecular, los radios covalentes, los ángulos de enlace y más.
Podemos, entonces, distinguir diferentes tipos de fórmulas químicas. Las más importantes son:
- Fórmula empírica: Indica los elementos que constituyen a una sustancia junto con subíndices que representan la relación mínima de números enteros entre estos elementos.
- Fórmula molecular: Indica la composición exacta de un compuesto molecular, indicando el número de átomos de cada elemento que conforman a cada molécula.
- Formula semidesarrollada: Es un tipo de fórmula química utilizada en química orgánica en la que se muestra el orden en el que están conectados los átomos de la cadena de carbonos, pero no muestra los enlaces en sí.
- Fórmula desarrollada o estructura de Lewis: Es una fórmula estructural en la que se muestra en detalle la conectividad entre todos los átomos que conforman una molécula, mostrando todos los átomos y todos los enlaces químicos.
- Estructura lineoangular: Es una forma resumida de representar las moléculas orgánicas en la que no se muestran ni los átomos de carbono ni los hidrógenos unidos a estos (denominados hidrógenos implícitos), sino solo los enlaces carbono-carbono y los heteroátomos (N, O, P y halógenos). En estas estructuras la cadena de carbonos se representa como una línea quebrada (de allí el término lineoangular) en la que se supone hay un carbono con todos sus hidrógenos en cada vértice o extremo de la línea.
- Fórmula estructural tridimensional: Consiste en una representación de la estructura molecular que muestra las proyecciones en el espacio de los distintos grupos que forman la molécula.
- Modelo molecular 3D: Es un renderizado computarizado de la estructura tridimensional que busca acercarse lo más posible a la forma real de las moléculas.
Fórmula química del ácido acético
El ácido acético o ácido etanóico es un compuesto orgánico perteneciente a la familia de los ácidos carboxílicos. Estos se caracterizan por tener un grupo funcional carboxilo(-COOH).
Fórmula empírica del ácido acético
El ácido acético posee un carbono por cada oxígeno y dos hidrógenos, por lo que su fórmula empírica es:
Fórmula molecular del ácido acético
La fórmula molecular del ácido acético es el doble de su fórmula empírica:
Formula semidesarrollada del ácido acético
La fórmula semidesarrollada anterior muestra que la cadena principal del ácido acético está formada por dos carbonos, el primero unido a tres hidrógenos y el segundo unido a un oxígeno y a un grupo hidroxilo (OH). El paréntesis indica que el hidroxilo está unido al carbono en lugar de al oxígeno, aunque no siempre se utiliza debido a que el grupo carboxilo (-COOH) se reconoce fácilmente.
Fórmula desarrollada o estructura de Lewis del ácido acético
En esta fórmula se ven claramente todos los enlaces entre todos los átomos presentes. Se obtiene más información que en la fórmula anterior ya que, en aquella, no se puede ver qué tipo de enlaces se dan entre cada par de átomos.
Estructura lineoangular del ácido acético
En la estructura lineoangular no se muestran los dos átomos de carbono del ácido acético, ni los tres hidrógenos enlazados al primero. Sin embargo, se sobreentiende que están allí, ya que en ambos extremos de la línea horizontal central (que represente el enlace sencillo entre los dos carbonos) se entiende que están presentes sendos carbonos con el número máximo de hidrógenos posible que complete su valencia de cuatro. En cambio, el hidrógeno enlazado al oxígeno sí se muestra.
Fórmula estructural tridimensional del ácido acético
En esta estructura, todos los enlaces que se muestran como líneas sólidas uniformes se encuentran en el plano del papel (o más bien de la pantalla), mientras que el enlace al átomo de hidrógeno con forma de cuña sobresale de la pantalla y el enlace punteado se encuentra por detrás del plano de la pantalla.
Modelo molecular 3D del ácido acético
Estos son dos ejemplos de modelos 3D del ácido acético. El primero muestra la estructura tridimensional con los tamaños relativos de cada átomo, mientras que el segundo muestra el alcance de las nubes electrónicas de cada átomo. El último modelo es una de las representaciones más fieles a la realidad de la forma y estructura de una molécula de ácido acético.
Referencias
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Máxima Uriarte, J. (2021, 30 septiembre). Ácido acético: propiedades, aplicaciones y características. Características. https://www.caracteristicas.co/acido-acetico/
