Химические формулы веществ имеют в химии большое значение. Химической формулой называется сокращенное обозначение состава какого-либо вещества с помощью символов химических элементов и цифр, которые показывают числовое соотношение атомов в данной молекуле. Она обозначает название вещества, одну молекулу и один моль вещества, из каких элементов состоит вещество, относительную молекулярную массу вещества и количество молей атомов каждого элемента, которые входят в один моль вещества. Например, формула HNO3 показывает одну молекулу азотной кислоты, один ее моль, в котором содержится один моль атомов водорода, азота и три моля атомов кислорода. Из формулы видно, что азотная кислота состоит из водорода, азота и кислорода, относительная молекулярная масса кислоты равна 63. Химические формулы применяются для обозначения молекул простых веществ, когда известно, сколько атомов имеется в молекуле, например, Сl2, N2. Если же простое вещество имеет атомную или металлическую структуру, то его обозначают химическим знаком этого элемента, например, Cu, Fe.
Химические формулы могут быть структурными и эмпирическими. Эмпирические формулы показывают количественные соотношения атомов в молекуле. Связь между атомами в молекуле показывает структурная формула. В органической химии широко применяются как эмпирические, так и упрощенные структурные формулы. Например, эмпирическая формула С2Н6О может принадлежать двум разным веществам: этиловому спирту и диметиловому эфиру. Упрощенная структурная формула спирта будет иметь вид СН3СН2ОН или СН3 - СН2 - ОН, а такая же формула для эфира выглядит иначе СН3ОСН3 или СН3 - О - СН3 . Этот пример показывает, что применение эмпирических формул в органической химии не всегда возможно, из-за недостаточной информации о веществе.
