Obwohl chemische Formeln ein einfacher Bestandteil jedes Chemiegrundkurses sind, liefern sie wichtige Informationen über Ionen und Verbindungen, und Indizes sind genauso wichtig wie die Elemente selbst. Zum Beispiel unterscheidet der Index und seine Bedeutung das giftige Gas Kohlenmonoxid (CO) von Kohlendioxid (CO .).2), ein Gas, das bei der menschlichen Atmung gebildet und bei der Photosynthese verbraucht wird.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Tiefgestellte Zahlen geben an, wie viele von jedem Element, jeder chemischen Gruppe oder jedem Ion in einem Molekül vorhanden sind.
Chemische Formeln
Chemische Formeln verwenden Buchstaben und Zahlen, um chemische Spezies (d. h. Verbindungen, Ionen) darzustellen.
Die Buchstaben stammen aus dem Periodensystem und stellen Elemente dar, die in der Art vorkommen. Ein Element kann durch einen Großbuchstaben oder einen Groß- und einen Kleinbuchstaben dargestellt werden. (In seltenen Fällen können ein Großbuchstabe und zwei Kleinbuchstaben verwendet werden.) Der Buchstabe oder die Buchstaben, die ein Element darstellen, werden als Atomsymbol bezeichnet.
Die als Indizes in der chemischen Formel erscheinenden Zahlen geben die Anzahl der Atome des Elements unmittelbar vor dem Indiz an. Wenn kein Index erscheint, ist ein Atom dieses Elements vorhanden.
Chemische Struktur
Indizes in chemischen Formeln können auch auf die Struktur der Arten, insbesondere organischer Arten, hinweisen.
Beachten Sie das im Bild angegebene organische Molekül Essigsäure. Die chemische Formel C2H4Ö2 ist richtig, aber die Formel CH3COOH gibt Chemikern ein klareres Bild des Moleküls.
Indizes und Klammern
Manchmal möchten Chemiker schnell Ionen oder chemische Spezies erkennen, die in einer Verbindung vorhanden sind. Wenn eine solche Art mehr als einmal in einer Verbindung vorkommt, ist es üblich, die Art in Klammern zu setzen. Der Index direkt nach der Endklammer gibt an, wie oft diese Spezies in der Verbindung vorkommt.
Die Formel Ca (NO3)2 zeigt an, dass zwei NO3- (Nitrat-)Ionen sind in der Verbindung Ca (NO3)2.
Stöchiometrie
Stöchiometrie ist der Prozess des Ausgleichens chemischer Gleichungen, und Indizes in chemischen Formeln spielen eine wichtige Rolle. Chemiestudenten verwenden Indizes, um die Anzahl der Mole (ein Maß für die Menge einer Substanz) jedes Elements auf jeder Seite der Gleichung zu berechnen.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass jeder Index ein unveränderlicher Teil der Identität einer Verbindung ist. Beim Ausgleichen von Gleichungen werden nur die Koeffizienten (die Zahlen vor den Verbindungen in einer chemischen Gleichung) geändert, nicht die Indizes.
Polymere
Ein Polymer ist eine große Verbindung, in der eine Gruppe von Elementen mehrmals hintereinander vorkommt. Diese Gruppe von Elementen wird als Monomer bezeichnet. In einer chemischen Formel stehen Monomere wie Ionen in Klammern nur in der Mitte der Formel. Der zu einem Monomer gehörende Index muss keine Zahl sein; es kann eine Variable sein.
Beispielsweise kann ein Monomer in Polypropylen dargestellt werden als (CH2CHCH3)n.