Công thức là biểu hiện toán học của thành phần và cấu trúc của một chất hóa học. Nó được sử dụng trong hóa học để xác định thành phần và tính chất của các chất hóa học. Có hai loại công thức: công thức phân tử và công thức cấu tạo. Công thức phân tử biểu thị số lượng và loại các nguyên tử trong một phân tử hóa học. Công thức cấu tạo chỉ ra các liên kết giữa các nguyên tử trong một phân tử hóa học. Công thức hóa học rất quan trọng trong hóa học vì nó giúp các nhà khoa học hiểu tính chất và hành vi của các chất hóa học.

Công thức phân tử là biểu thị số lượng nguyên tử của từng nguyên tố trong một phân tử hợp chất. Công thức cấu tạo là biểu thị cách các nguyên tử trong phân tử hợp chất được kết nối với nhau. Sự khác biệt giữa công thức phân tử và công thức cấu tạo là công thức phân tử chỉ cho biết tỉ lệ số lượng nguyên tử giữa các nguyên tố trong phân tử, trong khi công thức cấu tạo cho biết cách các nguyên tử được sắp xếp và kết nối với nhau trong phân tử. Cả hai công thức này được sử dụng trong các bài toán hóa học, nhưng công thức phân tử thường được sử dụng để tính toán số lượng chất cần thiết để phản ứng hoặc để tính toán khối lượng của chất, trong khi công thức cấu tạo thường được sử dụng để giải thích tính chất của phân tử và để dự đoán cách phản ứng giữa các phân tử khác nhau.

Các quy tắc cơ bản khi viết công thức hóa học là viết công thức ion theo thứ tự tăng dần của điện tích, viết công thức hợp chất theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử và viết công thức phân tử theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử. Quy tắc này giúp cho việc viết công thức hóa học được chuẩn xác và dễ hiểu, đồng thời giúp cho các nhà khoa học có thể xác định được thành phần và tính chất của các chất hóa học một cách chính xác.

Các đơn vị đo lường trong công thức hóa học bao gồm đơn vị khối lượng, thể tích và nồng độ. Đơn vị khối lượng được sử dụng để đo và tính toán khối lượng của các chất hóa học, bao gồm gam (g) và miligam (mg). Đơn vị thể tích là đại lượng quan trọng cho việc tính toán nồng độ và được sử dụng trong công thức hóa học, bao gồm lit (l), mili lit (ml) và microlit (µl). Nồng độ là lượng chất hóa học có trong một đơn vị thể tích của dung dịch và được đo bằng phần trăm (%) và môl trên lit (M). Việc sử dụng đúng các đơn vị đo lường là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác và đúng đắn của các phép tính hóa học.

Quy tắc viết công thức hóa học là một khái niệm quan trọng trong hóa học. Việc viết công thức đúng giúp hiểu về tính chất và cấu trúc của các hợp chất. Có ba quy tắc chính: quy tắc đơn giản nhất, quy tắc số oxi hóa và quy tắc điện tích. Quy tắc đơn giản nhất yêu cầu viết các nguyên tố theo thứ tự từ trái sang phải trên bảng tuần hoàn. Quy tắc số oxi hóa giúp xác định số oxi hóa của từng nguyên tố trong hợp chất. Quy tắc điện tích giúp xác định tổng số điện tích của các ion trong hợp chất. Hiểu và áp dụng các quy tắc này là rất quan trọng để hiểu và giải thích tính chất của các hợp chất hóa học.

Để viết công thức hóa học của các hợp chất đơn giản, ta cần biết về nguyên tố hóa học và cách chúng kết hợp để tạo thành các hợp chất. Các hợp chất đơn giản bao gồm muối và axit. Muối được tạo ra từ sự kết hợp giữa cation và anion. Cation và anion được viết bằng ký hiệu hóa học của nguyên tố, phân cách bằng dấu "+" và "-". Ví dụ, muối natri clorua (NaCl) được tạo ra từ cation natri (Na+) và anion clorua (Cl-). Axit có thể được viết bằng cách đặt ký hiệu "H" trước tên của anion. Ví dụ, axit clohidric (HCl) được tạo ra từ ion hydro (H+) và ion clorua (Cl-). Các hợp chất đơn giản khác cũng có thể được viết bằng cách sắp xếp ký hiệu hóa học của nguyên tố đúng theo tỉ lệ phù hợp để tổng số điện tích của các ion bằng nhau. Ví dụ, nước (H2O) được tạo ra từ hai ion hydro (H+) và một ion oxy (O2-). Việc viết công thức hóa học của các hợp chất đơn giản không quá phức tạp, nhưng cần tuân thủ các quy tắc cơ bản để đảm bảo tính chính xác.

Các hợp chất phức tạp được tạo ra từ sự kết hợp giữa các ion và phân tử hữu cơ. Việc viết công thức cho các hợp chất phức tạp bao gồm các bước sau: xác định cấu trúc của hợp chất, xác định ion trung tâm, xác định các ligand, xác định số lượng liên kết và viết công thức. Việc viết công thức cho các hợp chất hữu cơ cũng đòi hỏi kiến thức về cấu trúc phân tử và các nhóm chức có trong hợp chất.

Công thức hóa học là phần quan trọng trong hóa học, giúp biểu diễn cách tạo hợp chất hóa học. Để đọc và giải thích công thức hóa học, cần phải nắm vững các ký hiệu của nguyên tố hóa học. Các ký hiệu này được viết tắt từ tên nguyên tố và đại diện cho một nguyên tử của nguyên tố đó. Ví dụ, ký hiệu H là Hydrogen, O là Oxygen, và Na là Sodium. Các ký hiệu này được sử dụng để viết công thức hóa học của hợp chất. Ví dụ, công thức hóa học của nước là H2O, trong đó H đại diện cho Hydrogen và O đại diện cho Oxygen. Các ký hiệu được viết theo tỉ lệ số nguyên tố đúng, ví dụ, công thức NaCl đại diện cho muối, trong đó tỉ lệ Sodium và Chlorine là 1:1. Công thức hóa học đơn giản và phức tạp được giải thích thông qua tính toán khối lượng phân tử và hệ số phân tử. Khối lượng phân tử là tổng khối lượng của các nguyên tử trong một phân tử của hợp chất. Hệ số phân tử là số lượng phân tử của hợp chất trong một phản ứng hóa học. Kỹ năng đọc và giải thích công thức hóa học là quan trọng trong nghiên cứu và ứng dụng hóa học. Nắm vững kỹ năng này giúp việc học và thực hiện các phản ứng hóa học trở nên dễ dàng hơn.