Fórmula

En ciencia , una fórmula es una forma concisa de expresar información simbólicamente, como en una fórmula matemática o una fórmula química . El uso informal del término fórmula en ciencia se refiere al constructo general de una relación entre cantidades dadas .

El plural de fórmula puede ser fórmulas (de la forma sustantiva plural más común en inglés ) o, bajo la influencia del latín científico , fórmulas (del latín original ). [2]

En matemáticas , una fórmula generalmente se refiere a una identidad que equipara una expresión matemática a otra, siendo las más importantes los teoremas matemáticos . Sintácticamente, una fórmula (a menudo denominada fórmula bien formada ) es una entidad que se construye utilizando los símbolos y las reglas de formación de un lenguaje lógico dado . [3] Por ejemplo, determinar el volumen de una esfera requiere una cantidad significativa de cálculo integral o su análogo geométrico , el método de agotamiento . [4] Sin embargo, habiendo hecho esto una vez en términos de algunosparámetro (el radio , por ejemplo), los matemáticos han producido una fórmula para describir el volumen de una esfera en términos de su radio:

Una vez obtenido este resultado, se puede calcular el volumen de cualquier esfera siempre que se conozca su radio. Aquí, observe que el volumen V y el radio r se expresan como letras simples en lugar de palabras o frases. Esta convención, aunque menos importante en una fórmula relativamente simple, significa que los matemáticos pueden manipular más rápidamente fórmulas que son más grandes y más complejas. [5] Las fórmulas matemáticas son a menudo algebraicas , analíticas o en forma cerrada . [6]

En la química moderna , una fórmula química es una forma de expresar información sobre las proporciones de átomos que constituyen un compuesto químico en particular , utilizando una sola línea de símbolos de elementos químicos , números y, a veces, otros símbolos, como paréntesis, corchetes y más ( +) y menos (-) signos. [7] Por ejemplo, H 2 O es la fórmula química del agua , que especifica que cada molécula consta de dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O). Del mismo modo, O-
3denota una molécula de ozono que consta de tres átomos de oxígeno [8] y una carga neta negativa .

En un contexto general, las fórmulas son una manifestación del modelo matemático de los fenómenos del mundo real y, como tales, pueden utilizarse para proporcionar una solución (o solución aproximada) a problemas del mundo real, siendo algunos más generales que otros. Por ejemplo, la fórmula

Isobutano
A la izquierda hay una esfera , cuyo volumen está dado por la fórmula matemática V = 4/3 π r 3 . A la derecha está el compuesto isobutano , que tiene la fórmula química (CH 3 ) 3 CH.
Una de las figuras más influyentes de la generación fundadora de la ciencia de la computación , Edsger Dijkstra en la pizarra durante una conferencia en la ETH de Zúrich en 1994. En palabras del propio Dijkstra, " Una imagen vale más que mil palabras , una fórmula vale más que mil fotografías ". . " [1]
La fórmula estructural del butano . Hay tres tipos comunes de fórmulas químicas no pictóricas para esta molécula:
  • la fórmula empírica C 2 H 5
  • la fórmula molecular C 4 H 10 y
  • la fórmula condensada (o fórmula semiestructural ) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 .