Πώς να γράψετε έναν χημικό τύπο σύνθεσης

Οι τύποι χημικών ενώσεων παρέχουν μια σύντομη επικοινωνία για τη δομή των μορίων και των ενώσεων. Η ανάγνωση και η γραφή του χημικού τύπου των ενώσεων απαιτεί λίγη κατανόηση της γλώσσας της χημείας.

Η επιστήμη εξαρτάται από την ακρίβεια της γλώσσας για αποτελεσματική επικοινωνία. Οι παρακάτω ορισμοί θα σας βοηθήσουν να μάθετε πώς να γράφετε τον χημικό τύπο για διαφορετικές ενώσεις.

Τα άτομα είναι τα μικρότερα σωματίδια ενός στοιχείου. Τα άτομα δεν μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω και εξακολουθούν να διατηρούν τα μοναδικά χαρακτηριστικά του στοιχείου. Τα άτομα έχουν τρία κύρια υπο-σωματίδια: Πρωτόνια (θετικά σωματίδια) και νετρόνια (σωματίδια χωρίς κανένα φορτίο) σχηματίζουν τον πυρήνα ή το κέντρο του ατόμου και τα ηλεκτρόνια (που έχουν αρνητικά φορτία) κινούνται γύρω από το πυρήνας. Αυτά τα μικροσκοπικά ηλεκτρόνια παίζουν κρίσιμο ρόλο στο σχηματισμό ενώσεων.

Τα στοιχεία περιέχουν μόνο ένα είδος ατόμου. Τα στοιχεία μπορεί να είναι μέταλλα, μη μέταλλα ή ημιμέταλλα.

Οι ενώσεις σχηματίζονται όταν τα άτομα συνδυάζονται χημικά. Όταν τα μέταλλα συνδυάζονται (αντιδρούν) με μη μέταλλα, σχηματίζονται συνήθως ιονικές ενώσεις. Όταν συνδυάζονται μη μέταλλα, συνήθως σχηματίζονται ομοιοπολικές ενώσεις.

Τα μόρια είναι το μικρότερο μέρος μιας ένωσης που έχει τις ιδιότητες της ένωσης. Τα μόρια δεν έχουν καμία επιβάρυνση, που σημαίνει ότι τα θετικά και τα αρνητικά ακυρώνουν το ένα το άλλο.

Τα ιόντα σχηματίζονται όταν ένα άτομο ή μια ομάδα ατόμων κερδίζει ή χάνει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα αρνητικά ή θετικά φορτισμένα σωματίδια. Τα θετικά ιόντα σχηματίζονται όταν τα ηλεκτρόνια χάνονται ή αφαιρούνται. Τα αρνητικά ιόντα σχηματίζονται όταν προστίθενται ηλεκτρόνια.

Ένας χημικός τύπος αντιπροσωπεύει τη χημική σύνθεση μιας ουσίας. Η σύνταξη χημικών εξισώσεων απαιτεί κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των χημικών τύπων.

Κάθε στοιχείο έχει το δικό του σύμβολο. Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων δείχνει τα στοιχεία και τα σύμβολα τους, τα οποία είναι συνήθως το πρώτο γράμμα ή τα δύο πρώτα γράμματα του ονόματος του στοιχείου. Μερικά στοιχεία, ωστόσο, είναι γνωστά εδώ και πολύ καιρό που τα σύμβολά τους προέρχονται από τα λατινικά ή ελληνικά ονόματά τους. Για παράδειγμα, το σύμβολο για τον μόλυβδο, Pb, προέρχεται από τη λατινική λέξη υδραυλικός.

Τα χημικά σύμβολα με δύο γράμματα έχουν πάντα το πρώτο γράμμα και το δεύτερο γράμμα γράφεται με πεζά γράμματα. Αυτή η τυπική μορφή αποτρέπει τη σύγχυση. Για παράδειγμα, το σύμβολο Bi αντιπροσωπεύει το βισμούθιο, στοιχείο 83. Εάν δείτε το BI, αυτό αντιπροσωπεύει μια ένωση κατασκευασμένη από βόριο (B, στοιχείο 5) και ιώδιο (I, στοιχείο 53).

Η θέση των αριθμών σε χημικούς τύπους παρέχει συγκεκριμένες πληροφορίες σχετικά με το στοιχείο ή την ένωση.

Αριθμός ατόμων ή μορίων

Ο αριθμός που προηγείται ενός συμβόλου στοιχείου ή σύνθετου τύπου λέει πόσα άτομα ή μόρια. Εάν δεν εμφανίζεται αριθμός πριν από το σύμβολο, υπάρχει μόνο ένα άτομο ή μόριο. Για παράδειγμα, σκεφτείτε τον τύπο χημικής αντίδρασης που σχηματίζει διοξείδιο του άνθρακα, C + 2O → CO₂. Ο αριθμός 2 που προηγείται του συμβόλου οξυγόνου Ο δείχνει ότι υπάρχουν δύο άτομα οξυγόνου στην αντίδραση. Η έλλειψη αριθμού που προηγείται του συμβόλου άνθρακα C και του σύνθετου τύπου CO₂ δείχνει ότι υπάρχει ένα άτομο άνθρακα και ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα.

Σημασία των αριθμών συνδρομής

Οι αριθμοί συνδρομής σε χημικούς τύπους αντιπροσωπεύουν τον αριθμό ατόμων ή μορίων που προηγούνται της συνδρομής. Εάν δεν υπάρχει δείκτης που να ακολουθεί το χημικό σύμβολο, μόνο ένα στοιχείο ή ένωση εμφανίζεται στο μόριο. Στο παράδειγμα του διοξειδίου του άνθρακα, CO₂, ο δείκτης 2 που ακολουθεί το σύμβολο οξυγόνου Ο λέει ότι υπάρχουν δύο άτομα οξυγόνου στην ένωση CO₂, και κανένας συνδρομητής που ακολουθεί το σύμβολο Γ δεν λέει ότι υπάρχει μόνο ένα άτομο άνθρακα στο μόριο. Πιο πολύπλοκα μόρια όπως το νιτρικό ιόν ΝΟ₃ θα περικλείεται σε παρένθεση εάν υπάρχουν περισσότερα από ένα στον τύπο και ο συνδρομητής θα τοποθετηθεί έξω από την παρένθεση κλεισίματος. Για παράδειγμα, η ένωση νιτρικού μαγνησίου γράφεται ως Mg (ΝΟ₃)₂. Σε αυτό το παράδειγμα, η ένωση έχει ένα άτομο μαγνησίου και δύο μόρια νιτρικού.

Έννοια των αριθμών και των σημείων του υπεργράφου

Οι αριθμοί και οι επιγραφές υπεργράφουν τα φορτία των ιόντων. Τα ιόντα μπορεί να είναι μεμονωμένα άτομα ή πολυατομικά. Τα περισσότερα πολυατομικά ιόντα έχουν αρνητικά φορτία. Τα αρνητικά φορτία συμβαίνουν όταν ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι μεγαλύτερος από τον αριθμό των πρωτονίων. Τα θετικά φορτία εμφανίζονται όταν ο αριθμός των πρωτονίων υπερβαίνει τον αριθμό των ηλεκτρονίων.

Στο παράδειγμα του νιτρικού μαγνησίου, ο χημικός τύπος αντίδρασης είναι:

Π.χ.²⁺ + 2 (ΟΧΙ₃)^- → Mg (ΟΧΙ₃)₂

Το υπερκείμενο 2+ (το οποίο μπορεί επίσης να γραφτεί ως +2 ή ++) δείχνει ότι το ιόν μαγνησίου έχει δύο επιπλέον θετικά φορτία ενώ το υπεργράφημα - δείχνει ότι το νιτρικό ιόν₃ έχει μία αρνητική χρέωση. Δεδομένου ότι το τελικό μόριο πρέπει να είναι ουδέτερο, τα θετικά και τα αρνητικά πρέπει να ακυρώνονται μεταξύ τους για να προσθέσουν στο μηδέν. Έτσι, ένα θετικό ιόν μαγνησίου με το φορτίο 2+ συνδυάζεται με δύο αρνητικά νιτρικά ιόντα, με ένα αρνητικό φορτίο το καθένα, για να σχηματίσουν το ουδέτερο μόριο νιτρικού μαγνησίου:

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

Αριθμοί και χημικά προθέματα

Πολλοί τύποι χρησιμοποιούν λατινικά και ελληνικά προθέματα για να προσδιορίσουν τον αριθμό ατόμων ή ιόντων στην ένωση. Τα κοινά προθέματα περιλαμβάνουν μονο (ένα ή μονό), bi ή di (δύο ή διπλά), τρι (τρία), τετρα (τέσσερα), πεντα (πέντε), εξά (έξι) και επτά (επτά). Για παράδειγμα, το μονοξείδιο του άνθρακα έχει ένα άτομο άνθρακα και ένα άτομο οξυγόνου ενώ το διοξείδιο του άνθρακα έχει ένα άτομο άνθρακα και δύο άτομα οξυγόνου. Οι χημικοί τύποι είναι CO και CO₂, αντίστοιχα.

Κατά την ονομασία χημικών, οι ειδικοί όροι και οι συντομογραφίες είναι συνηθισμένοι. Το κατιόν ή το θετικό ιόν χρησιμοποιεί το όνομα του στοιχείου, με ρωμαϊκό αριθμό εάν το στοιχείο έχει περισσότερες από μία πιθανές χρεώσεις. Εάν μόνο ένα στοιχείο σχηματίζει το ανιόν ή το αρνητικό ιόν, ο δεύτερος όρος είναι το όνομα του στοιχείου «ρίζας» με το τελικό άκρο, όπως το οξείδιο (οξυγόνο + ιδεϊκό) ή το χλωρίδιο (χλώριο + ιδεϊκό) Εάν το ανιόν είναι πολυατομικό, το όνομα προέρχεται από το όνομα του πολυατομικού ιόντος. Αυτά τα ονόματα πρέπει να απομνημονεύονται, αλλά μερικά κοινά πολυατομικά ιόντα περιλαμβάνουν:

• υδροξείδιο (ΟΗ^-)
  
• ανθρακικό (CO₃^-)
  
• φωσφορικό (PO)₄^3-)
  
• νιτρικά (ΟΧΙ)₃^-)
  
• θειικό (SO₄^2-)

Χρησιμοποιήστε τα ακόλουθα παραδείγματα για να εξασκηθείτε στη σύνταξη χημικών τύπων. Αν και το όνομα δείχνει συνήθως τη σειρά των ατόμων ή των ενώσεων, πώς ξέρετε ποιο στοιχείο έρχεται πρώτο σε έναν χημικό τύπο; Κατά τη σύνταξη του τύπου, το θετικό άτομο ή ιόν έρχεται πρώτα ακολουθούμενο από το όνομα του αρνητικού ιόντος.

Η χημική ονομασία για το κοινό επιτραπέζιο αλάτι είναι χλωριούχο νάτριο. Ο περιοδικός πίνακας δείχνει ότι το σύμβολο για το νάτριο είναι Na και το σύμβολο για το χλώριο είναι Cl. Ο χημικός τύπος για το χλωριούχο νάτριο είναι NaCl.

Η χημική ονομασία ενός διαλύτη στεγνού καθαρισμού είναι τετραχλωράνθρακας. Το σύμβολο για τον άνθρακα είναι C. Το Tetra σημαίνει τέσσερα και το σύμβολο για το χλώριο είναι Cl. Ο χημικός τύπος για το τετραχλωράνθρακα είναι CCl₄.

Η χημική ονομασία για τη μαγειρική σόδα είναι όξινο ανθρακικό νάτριο. Το σύμβολο για το νάτριο είναι Na. Το πρόθεμα σημαίνει δύο ή διπλά και το ανθρακικό άλας αναφέρεται στο CO πολυατομικού ιόντος₃. Ο χημικός τύπος επομένως είναι Na (CO₃)₂.

Δοκιμάστε να γράψετε τον τύπο για μια ένωση που ονομάζεται dinitrogen επταχλωρίδιο. Δηλαδή δύο ή διπλά, έτσι υπάρχουν δύο άτομα αζώτου. Hepta- σημαίνει επτά, έτσι υπάρχουν επτά άτομα χλωριδίου (χλωρίου). Ο τύπος τότε πρέπει να είναι Ν₂Κλ₇.

Ένα από τα λίγα θετικά φορτισμένα πολυατομικά ιόντα είναι το αμμώνιο. Ο τύπος για το ιόν αμμωνίου είναι NH₃⁺. Η ένωση υδροξειδίου του αμμωνίου έχει τον τύπο NH₃Ω Ενώ μπορεί να φαίνεται λογικό να συνδυάζουμε σύμβολα έτσι ώστε ο τύπος να διαβάζεται ως NH₄Αυτό δεν θα ήταν σωστό. Για να γράψετε σωστά τον χημικό τύπο αυτού του μορίου, τα δύο πολυατομικά ιόντα, το αμμώνιο και το υδροξείδιο, αντιπροσωπεύονται ξεχωριστά στον τύπο.

Τα μεταβατικά μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν διαφορετικά ιόντα. Η χρέωση θα εμφανίζεται στο σύνθετο όνομα ως λατινικός αριθμός. Για παράδειγμα, η ένωση CuF₂ θα γράφεται ως φθοριούχος χαλκός (II), προσδιοριζόμενος επειδή το φορτίο ιόντων φθορίου είναι πάντα 1-, έτσι το ιόν χαλκού εξισορρόπησης πρέπει να έχει φορτίο 2+. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, ο τύπος χλωριούχου σιδήρου (III) πρέπει να είναι FeCl₃ επειδή ο σίδηρος (III) έχει φορτίο 3+. Γνωρίζοντας ότι ένα μόνο ιόν χλωρίου έχει ένα αρνητικό φορτίο, το ουδέτερο μόριο πρέπει να έχει τρία αρνητικά ιόντα χλωρίου για να εξισορροπήσει το ιόν σιδήρου (III).

Ωστόσο, πιο παραδοσιακά, λιγότερο τυποποιημένα ονόματα παραμένουν στη χημεία. Για παράδειγμα, πολλές εκπλύσεις με φθόριο καταγράφουν το φθοριούχο κασσίτερο ως συστατικό. Το Stannous αναφέρεται στον κασσίτερο (II), επομένως ο χημικός τύπος για το φθοριούχο κασσίτερο είναι SnF₂. Άλλα κοινά χρησιμοποιούμενα μη τυπικά ονόματα περιλαμβάνουν τον σίδηρο [σίδηρος (III)], τον σίδηρο [σίδηρος (II)] και τον κασσίτερο [κασσίτερος (IV)]. Το επίθημα -ic αναφέρεται στη μορφή με υψηλότερο ιοντικό φορτίο, ενώ το επίθημα -ο αναφέρεται στη μορφή με το χαμηλότερο ιοντικό φορτίο.