Was bedeutet eine chemische Formel?

Wenn Sie ein Molekül oder eine Verbindung sehen, die in einem Lehrbuch oder als Teil einer chemischen Reaktion beschrieben wird, hat es normalerweise die Form einer chemischen Formel. Diese Buchstaben- und Zahlenkombinationen – wie H₂O – kann schwer zu verstehen sein, wenn Sie nicht wissen, was die einzelnen Teile bedeuten. Wenn Sie Chemie lernen oder über verschiedene Chemikalien lesen, müssen Sie wissen, was chemische Formeln bedeuten und wie Sie sie interpretieren. Sie können sich leicht die Grundlagen aneignen und eine chemische Formel lesen. Die Buchstaben sagen Ihnen, welche Elemente vorhanden sind, und die Zahlen sagen Ihnen, wie viele Atome von jedem ein Molekül bilden.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Eine chemische Formel sagt Ihnen die spezifischen Elemente, die in einem Molekül vorhanden sind, dargestellt durch ihre Symbole aus das Periodensystem und die Anzahl der vorhandenen Atome, die durch eine tiefgestellte Zahl nach dem angezeigt werden Symbol. Also, H₂O bezieht sich auf zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom.

Eine chemische Formel sagt Ihnen die spezifischen Elemente, die in der Verbindung enthalten sind, und die Anzahl der Atome von jedem. Die Buchstaben in einer chemischen Formel sind die Symbole für die spezifischen Elemente. So bedeutet beispielsweise H Wasserstoff, O bedeutet Sauerstoff, S bedeutet Schwefel, Cu bedeutet Kupfer, F bedeutet Fluor, Fe bedeutet Eisen und Au bedeutet Gold. Wenn Sie nicht wissen, was ein bestimmtes Symbol bedeutet, können Sie ein Periodensystem überprüfen.

Die als Index hinzugefügten Zahlen geben an, wie viele Atome jedes Elements vorhanden sind. Wenn keine Zahl vorhanden ist, gibt es nur ein Atom. Sie können nun chemische Formeln interpretieren. Zum Beispiel kennen viele Leute H₂O ist Wasser, aber jetzt wissen Sie, dass H Wasserstoff und O Sauerstoff bedeutet, und die Zahl 2 nach dem H bedeutet, dass auf jedes Sauerstoffatom zwei Wasserstoffatome kommen.

Ein weiteres Beispiel ist H₂SO₄. Dies ist die Formel für Schwefelsäure. Die Buchstaben zeigen, dass es Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff enthält, und die Zahlen zeigen, dass es pro Molekül zwei Wasserstoffatome, ein Schwefelatom und vier Sauerstoffatome gibt. Sie können die meisten chemischen Formeln so interpretieren.

Sie werden gelegentlich auf eine chemische Formel wie diese stoßen: Mg (OH)₂. Das Mg ist Magnesium, und wir wissen, was O und H sind, aber die Klammern sind ein neues Merkmal. Sie geben an, dass die Zahl außerhalb der Klammern auf alle Elemente innerhalb der Klammern angewendet wird. Die obige Formel – für Magnesiumhydroxid – enthält also ein Magnesiumatom, zwei Sauerstoffatome und zwei Wasserstoffatome. Sie werden so gruppiert, weil das Sauerstoff- und Wasserstoffatom oft als "Hydroxyl" -Gruppe zusammengepaart sind. Die Details des Grundes spielen für die Interpretation der Formel keine Rolle, aber sie sagt Ihnen, dass es zwei dieser Gruppen gibt, die jeweils ein Sauerstoff- und Wasserstoffatom im Molekül enthalten.

Ionische Verbindungen werden wie kovalent gebundene Verbindungen dargestellt, aber die Bedeutung ist etwas anders. Es gibt keine einzelnen Einheiten ionischer Verbindungen, die mit Molekülen vergleichbar sind, daher gibt die Formel das Verhältnis von einem Atom zum anderen an. NaCl ist zum Beispiel Natriumchlorid (Kochsalz), das heißt, es existiert in einem Verhältnis von einem Natriumatom zu einem Chloratom.

Für ein einzelnes Ion wird ein + oder – Symbol verwendet, um Ihnen die Ladung anzuzeigen. Also nein⁺ ist das positiv geladene Natriumion und Cl⁻ ist das negativ geladene Chloridion.

Normalerweise werden chemische Formeln verwendet, aber in einigen Fällen können Sie auf eine Strukturformel stoßen. Diese enthalten keine Zahlen; Stattdessen repräsentieren sie das Molekül durch eine Anordnung von Symbolen, die durch Linien verbunden sind, die die Bindungen zwischen den Atomen darstellen. Eine einzelne Linie repräsentiert eine Einfachbindung und eine Doppellinie repräsentiert eine Doppelbindung. Kohlendioxid (CO₂) hat auf jeder Seite ein einzelnes Kohlenstoffatom, das an Sauerstoffatome doppelt gebunden ist, also würde es wie folgt dargestellt werden:

O = C = O

Diese können komplizierter werden, aber die Grundregeln sind leicht zu verstehen.