كيفية كتابة صيغة مركب كيميائي

توفر صيغ المركبات الكيميائية اتصالًا مختصرًا لهيكل الجزيئات والمركبات. تتطلب قراءة وكتابة الصيغة الكيميائية للمركبات القليل من الفهم للغة الكيمياء.

يعتمد العلم على دقة اللغة للتواصل بشكل فعال. ستساعدك التعريفات التالية على تعلم كيفية كتابة الصيغة الكيميائية للمركبات المختلفة.

الذرات هي أصغر جزيئات العنصر. لا يمكن تقسيم الذرات بشكل أكبر مع الاحتفاظ بالخصائص الفريدة للعنصر. تحتوي الذرات على ثلاث جسيمات فرعية رئيسية: البروتونات (جسيمات موجبة) والنيوترونات (جسيمات بدون أي الشحنة) تشكل النواة أو مركز الذرة ، وتتحرك الإلكترونات (التي لها شحنة سالبة) حول نواة. تلعب هذه الإلكترونات الصغيرة دورًا مهمًا في تكوين المركبات.

تحتوي العناصر على نوع واحد فقط من الذرة. قد تكون العناصر معادن أو غير فلزية أو شبه معدنية.

تتكون المركبات عندما تتحد الذرات كيميائيًا. عندما تتحد المعادن (تتفاعل) مع اللافلزات ، تتشكل المركبات الأيونية عادةً. عندما تتحد اللافلزات ، تتشكل المركبات التساهمية عادةً.

الجزيئات هي أصغر جزء في المركب له خصائص المركب. الجزيئات ليس لها شحنة ، مما يعني أن الإيجابيات والسلبيات تلغي بعضها البعض.

تتشكل الأيونات عندما تكتسب ذرة أو مجموعة ذرات أو تفقد إلكترونًا واحدًا أو أكثر ، مما ينتج عنه جسيمات سالبة أو موجبة الشحنة. تتشكل الأيونات الموجبة عند فقدان الإلكترونات أو إزالتها. تتشكل الأيونات السالبة عند إضافة الإلكترونات.

تمثل الصيغة الكيميائية التركيب الكيميائي للمادة. تتطلب كتابة المعادلات الكيميائية فهم كيفية عمل الصيغ الكيميائية.

كل عنصر له رمزه الخاص. يُظهر الجدول الدوري للعناصر العناصر ورموزها ، والتي تكون عادةً الحرف الأول أو الحرفين الأولين من اسم العنصر. ومع ذلك ، فقد عُرفت بعض العناصر لفترة طويلة لدرجة أن رموزها مشتقة من أسمائها اللاتينية أو اليونانية. على سبيل المثال ، يأتي رمز الرصاص Pb من الكلمة اللاتينية البرقوق.

تحتوي الرموز الكيميائية ذات الحرفين دائمًا على الحرف الأول بحرف كبير والحرف الثاني مكتوب بأحرف صغيرة. هذا التنسيق القياسي يمنع الالتباس. على سبيل المثال ، يمثل الرمز Bi البزموت ، العنصر 83. إذا رأيت BI ، فهذا يمثل مركبًا مصنوعًا من البورون (B ، العنصر 5) واليود (I ، العنصر 53).

يوفر موضع الأرقام في الصيغ الكيميائية معلومات محددة حول العنصر أو المركب.

عدد الذرات أو الجزيئات

يوضح الرقم الذي يسبق رمز العنصر أو الصيغة المركبة عدد الذرات أو الجزيئات. إذا لم يظهر أي رقم قبل الرمز ، فهناك ذرة أو جزيء واحد فقط. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك صيغة التفاعل الكيميائي الذي يتكون من ثاني أكسيد الكربون ، C + 2O → CO₂. يوضح الرقم 2 الذي يسبق رمز الأكسجين O وجود ذرتين من الأكسجين في التفاعل. عدم وجود رقم يسبق رمز الكربون C والصيغة المركبة CO₂ يوضح أن هناك ذرة كربون واحدة وجزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون.

معنى الأرقام المنخفضة

تمثل الأرقام المنخفضة في الصيغ الكيميائية عدد الذرات أو الجزيئات التي تسبق الرمز السفلي مباشرةً. إذا لم يتبع الرمز الكيميائي ، يوجد عنصر أو مركب واحد فقط في الجزيء. في مثال ثاني أكسيد الكربون ، CO₂، يشير الرمز الفرعي 2 الذي يلي رمز الأكسجين O إلى وجود ذرتين من الأكسجين في مركب CO₂، ولا يوجد رمز منخفض يتبع الرمز C يشير إلى وجود ذرة كربون واحدة فقط في الجزيء. جزيئات أكثر تعقيدًا مثل أيون النترات NO₃ سيتم تضمينها بين قوسين إذا حدث أكثر من واحد في الصيغة وسيتم وضع الرمز المنخفض خارج قوس الإغلاق. على سبيل المثال ، تتم كتابة مركب نترات المغنيسيوم بالصيغة Mg (NO₃)₂. في هذا المثال ، يحتوي المركب على ذرة مغنيسيوم واحدة وجزيئين نترات.

معنى الأرقام والعلامات المرتفعة

تمثل الأرقام والعلامات الفائقة شحنات الأيونات. يمكن أن تكون الأيونات ذرات فردية أو متعددة الذرات. معظم الأيونات متعددة الذرات لها شحنة سالبة. تحدث الشحنات السالبة عندما يكون عدد الإلكترونات أكبر من عدد البروتونات. تحدث الشحنات الموجبة عندما يتجاوز عدد البروتونات عدد الإلكترونات.

في مثال نترات المغنيسيوم ، صيغة التفاعل الكيميائي هي:

ملغ²⁺ + 2 (لا₃)^- → ملغ (NO₃)₂

يُظهر الرمز العلوي 2+ (الذي يمكن كتابته أيضًا كـ +2 أو ++) أن أيون المغنيسيوم له شحنتان موجبتان إضافيتان بينما الحرف المرتفع - يُظهر أن أيون النترات NO₃ له شحنة سالبة واحدة. نظرًا لأن الجزيء النهائي يجب أن يكون محايدًا ، يجب أن تلغي الإيجابيات والسلبيات بعضها البعض لتضيفها إلى الصفر. لذلك ، يتحد أيون مغنيسيوم موجب بشحنته 2+ مع اثنين من أيونات النترات السالبة ، مع شحنة سالبة واحدة لكل منهما ، لتكوين جزيء نترات المغنيسيوم المحايد:

2 + 2(-1) = 2 - 2 = 0

الأرقام والبادئات الكيميائية

تستخدم العديد من الصيغ البادئات اللاتينية واليونانية لتحديد عدد الذرات أو الأيونات في المركب. تشمل البادئات الشائعة أحادي (واحد أو فردي) ، ثنائي أو دي (اثنان أو مزدوجان) ، ثلاثي (ثلاثة) ، رباعي (أربعة) ، بنتا (خمسة) ، هيكسا (ستة) ، هيبتا (سبعة). على سبيل المثال ، يحتوي أول أكسيد الكربون على ذرة كربون واحدة وذرة أكسجين بينما يحتوي ثاني أكسيد الكربون على ذرة كربون واحدة وذرتين من الأكسجين. الصيغ الكيميائية هي أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون₂، على التوالى.

عند تسمية المواد الكيميائية ، يشيع استخدام المصطلحات الخاصة والاختصارات. يستخدم الأيون الموجب أو الموجب اسم العنصر ، مع رقم روماني إذا كان العنصر يحتوي على أكثر من شحنة محتملة. إذا كان عنصر واحد فقط يشكل الأنيون أو الأيون السالب ، فإن المصطلح الثاني هو اسم العنصر "الجذر" مع نهاية -ide ، مثل أكسيد (أكسجين + إيدي) أو كلوريد (كلور + إيدي). إذا كان الأنيون متعدد الذرات ، فإن الاسم يأتي من اسم أيون متعدد الذرات. يجب حفظ هذه الأسماء ، لكن بعض الأيونات متعددة الذرات الشائعة تشمل:

• هيدروكسيد (OH^-)
  
• كربونات (CO₃^-)
  
• الفوسفات (PO₄^3-)
  
• نترات (NO₃^-)
  
• كبريتات (SO₄^2-)

استخدم الأمثلة التالية للتدرب على كتابة الصيغ الكيميائية. على الرغم من أن الاسم يظهر عادة ترتيب الذرات أو المركبات ، كيف تعرف العنصر الذي يأتي أولاً في الصيغة الكيميائية؟ عند كتابة الصيغة ، تأتي الذرة أو الأيون الموجب أولاً متبوعًا باسم الأيون السالب.

الاسم الكيميائي لملح الطعام الشائع هو كلوريد الصوديوم. يوضح الجدول الدوري أن رمز الصوديوم هو Na ورمز الكلور هو Cl. الصيغة الكيميائية لكلوريد الصوديوم هي NaCl.

الاسم الكيميائي لمذيب التنظيف الجاف هو رابع كلوريد الكربون. رمز الكربون هو C. تترا تعني أربعة ورمز الكلور هو Cl. الصيغة الكيميائية لرابع كلوريد الكربون هي CCl₄.

الاسم الكيميائي لصودا الخبز هو بيكربونات الصوديوم. رمز الصوديوم هو Na. البادئة ثنائية تعني اثنين أو مزدوج ، والكربونات تشير إلى الأيون متعدد الذرات CO₃. وبالتالي فإن الصيغة الكيميائية هي Na (CO₃)₂.

جرب كتابة الصيغة لمركب يسمى ثنائي النيتروجين سباعي كلوريد. ثنائي- يعني اثنين أو مزدوج ، لذلك هناك ذرتان من النيتروجين. Hepta- يعني سبعة ، لذلك هناك سبع ذرات كلوريد (الكلور). يجب أن تكون الصيغة بعد ذلك N.₂Cl₇.

الأمونيوم هي واحدة من عدد قليل من الأيونات موجبة الشحنة متعددة الذرات. صيغة أيون الأمونيوم هي NH₃⁺. مركب هيدروكسيد الأمونيوم له الصيغة NH₃أوه. بينما قد يبدو من المنطقي دمج الرموز بحيث تُقرأ الصيغة على أنها NH₄يا هذا لن يكون صحيحا. لكتابة الصيغة الكيميائية لهذا الجزيء بشكل صحيح ، يتم تمثيل اثنين من الأيونات متعددة الذرات ، الأمونيوم والهيدروكسيد ، بشكل منفصل في الصيغة.

يمكن أن تشكل المعادن الانتقالية أيونات مختلفة. سيتم عرض الشحنة في الاسم المركب كرقم روماني. على سبيل المثال ، مركب CuF₂ ستتم كتابته على هيئة فلوريد النحاس (II) ، ويتم تحديده لأن شحنة أيون الفلورايد تكون دائمًا 1- ، لذلك يجب أن يكون لأيون النحاس الموازن شحنة 2+. باستخدام هذا النموذج ، يجب أن تكون صيغة كلوريد الحديد (III) هي FeCl₃ لأن الحديد (III) له شحنة 3+. مع العلم أن أيون كلور واحد له شحنة سالبة واحدة ، يجب أن يحتوي الجزيء المحايد على ثلاثة أيونات كلور سالبة لموازنة أيون الحديد (III).

ومع ذلك ، لا تزال الأسماء التقليدية والأقل توحيدًا باقية في الكيمياء. على سبيل المثال ، تُدرج العديد من غسالات الفلورايد الفلورايد كمكون. يشير الستانوس إلى القصدير (II) ، لذا فإن الصيغة الكيميائية للفلوريد الستانوس هي SnF₂. تشمل الأسماء غير القياسية الأخرى المستخدمة بشكل شائع الحديد [الحديد (III)] ، الحديدية [الحديد (II)] والقصدير [القصدير (IV)]. تشير اللاحقة -ic إلى الشكل ذي الشحنة الأيونية الأعلى بينما تشير اللاحقة -ous إلى الشكل ذي الشحنة الأيونية السفلية.