Kuinka kirjoittaa kemiallisen yhdisteen kaava

Kemialliset yhdistekaavat tarjoavat lyhyen viestinnän molekyylien ja yhdisteiden rakenteelle. Yhdisteiden kemiallisen kaavan lukeminen ja kirjoittaminen vaatii vain vähän ymmärrystä kemian kielestä.

Tiede riippuu kielen tarkkuudesta kommunikoida tehokkaasti. Seuraavat määritelmät auttavat sinua oppimaan kirjoittamaan eri yhdisteiden kemiallisen kaavan.

Atomit ovat pienimmät elementin hiukkaset. Atomeja ei voida hajottaa edelleen, ja ne säilyttävät silti elementin ainutlaatuiset ominaisuudet. Atomeilla on kolme pääosastoa: protonit (positiiviset hiukkaset) ja neutronit (hiukkaset ilman mitään) varaus) muodostaa atomin ytimen tai keskuksen, ja elektronit (joilla on negatiivisia varauksia) liikkuvat atomin ympärillä ydin. Näillä pienillä elektroneilla on kriittinen rooli yhdisteiden muodostamisessa.

Elementit sisältävät vain yhden tyyppisen atomin. Elementit voivat olla metalleja, ei-metalleja tai puolimetalleja.

Yhdisteet muodostuvat, kun atomit kemiallisesti yhdistyvät. Kun metallit yhdistyvät (reagoivat) ei-metallien kanssa, muodostuvat yleensä ioniset yhdisteet. Kun ei-metallit yhdistyvät, muodostuvat yleensä kovalenttiset yhdisteet.

Molekyylit ovat pienin osa yhdistettä, jolla on yhdisteen ominaisuudet. Molekyyleillä ei ole varausta, mikä tarkoittaa, että positiiviset ja negatiiviset estävät toisiaan.

Ionit muodostuvat, kun atomi tai atomiryhmä saa tai menettää yhden tai useamman elektronin, mikä johtaa negatiivisesti tai positiivisesti varautuneisiin hiukkasiin. Positiivisia ioneja muodostuu, kun elektronit menetetään tai otetaan pois. Negatiivisia ioneja muodostuu, kun elektroneja lisätään.

Kemiallinen kaava edustaa aineen kemiallista koostumusta. Kemiallisten yhtälöiden kirjoittaminen edellyttää kemiallisten kaavojen toiminnan ymmärtämistä.

Jokaisella elementillä on oma symboli. Elementtien jaksollinen taulukko näyttää elementit ja niiden symbolit, jotka ovat yleensä elementin nimen ensimmäinen tai kaksi ensimmäistä kirjainta. Muutama elementti on kuitenkin tunnettu niin kauan, että niiden symbolit johtuvat niiden latinankielisistä tai kreikkalaisista nimistä. Esimerkiksi lyijyn symboli Pb tulee latinankielisestä sanasta luumu.

Kahdella kirjaimella varustetuissa kemiallisissa symboleissa ensimmäinen kirjain on aina kirjoitettu isolla ja toinen kirjain pienellä. Tämä vakiomuoto estää sekaannusta. Esimerkiksi symboli Bi edustaa vismuttia, elementti 83. Jos näet BI: n, se edustaa boorista (B, elementti 5) ja jodista (I, elementti 53) valmistettua yhdistettä.

Lukujen sijainti kemiallisissa kaavoissa antaa tarkkoja tietoja alkuaineesta tai yhdisteestä.

Atomien tai molekyylien lukumäärä

Elementtisymbolia tai yhdistekaavaa edeltävä numero kertoo kuinka monta atomia tai molekyyliä on. Jos symbolin edessä ei ole numeroa, on vain yksi atomi tai molekyyli. Harkitse esimerkiksi kemiallisen reaktion kaavaa, joka muodostaa hiilidioksidin, C + 2O → CO₂. Happisymbolia O edeltävä numero 2 osoittaa, että reaktiossa on kaksi happiatomia. Hiilisymbolin C ja yhdistekaavan CO edeltävän numeron puuttuminen₂ osoittaa, että on yksi hiiliatomi ja yksi hiilidioksidimolekyyli.

Merkitys alaindekseistä

Kemiallisten kaavojen alaindeksinumerot edustavat välittömästi alaindeksiä edeltävien atomien tai molekyylien lukumäärää. Jos mikään alaindeksi ei seuraa kemiallista symbolia, molekyylissä esiintyy vain yksi alkuaineista tai yhdisteistä. Hiilidioksidin esimerkissä CO₂, happisymbolin O jälkeen oleva alaindeksi 2 sanoo, että yhdisteessä CO on kaksi happiatomia₂, eikä yksikään symbolia C seuraava alaindeksi kerro, että molekyylissä esiintyy vain yksi hiiliatomi. Monimutkaisemmat molekyylit, kuten nitraatti-ioni NO₃ suljetaan sulkeisiin, jos kaavassa esiintyy useampi kuin yksi ja alaindeksi sijoitetaan sulkevan sulun ulkopuolelle. Esimerkiksi yhdiste magnesiumnitraatti kirjoitetaan nimellä Mg (NO₃)₂. Tässä esimerkissä yhdisteellä on yksi magnesiumatomi ja kaksi nitraattimolekyyliä.

Merkitys yläindeksin numeroista ja merkeistä

Yläindeksien numerot ja merkit edustavat ionien varauksia. Ionit voivat olla yksittäisiä atomeja tai polyatomisia. Suurimmalla osalla polyatomisia ioneja on negatiivisia varauksia. Negatiiviset varaukset tapahtuvat, kun elektronien määrä on suurempi kuin protonien määrä. Positiivisia varauksia tapahtuu, kun protonien määrä ylittää elektronien lukumäärän.

Magnesiumnitraatin esimerkissä kemiallisen reaktion kaava on:

Mg²⁺ + 2 (EI₃)^- → Mg (EI₃)₂

Yläindeksi 2+ (joka voidaan kirjoittaa myös nimellä +2 tai ++) osoittaa, että magnesiumionilla on kaksi ylimääräistä positiivista varausta, kun taas yläindeksi osoittaa, että nitraatti-ioni NO₃ on yksi negatiivinen varaus. Koska lopullisen molekyylin on oltava neutraali, positiivisten ja negatiivisten on kumottava toisiaan nollan lisäämiseksi. Joten yksi positiivinen magnesiumioni sen 2+ varauksella yhdistyy kahden negatiivisen nitraatti-ionin kanssa, joista jokaisella on yksi negatiivinen varaus, muodostaen neutraalin magnesiumnitraattimolekyylin:

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

Numerot ja kemialliset etuliitteet

Monet kaavat käyttävät latinankielisiä ja kreikkalaisia ​​etuliitteitä tunnistamaan atomien tai ionien määrän yhdisteessä. Yleisiä etuliitteitä ovat mono (yksi tai yksi), bi tai di (kaksi tai kaksinkertainen), tri (kolme), tetra (neljä), penta (viisi), heksa (kuusi) ja hepta (seitsemän). Esimerkiksi hiilimonoksidilla on yksi hiiliatomi ja yksi happiatomi, kun taas hiilidioksidilla on yksi hiiliatomi ja kaksi happiatomia. Kemialliset kaavat ovat CO ja CO₂vastaavasti.

Kemikaaleja nimettäessä yleiset termit ja lyhenteet ovat yleisiä. Kationissa tai positiivisessa ionissa käytetään elementin nimeä, roomalaisella numerolla, jos elementillä on enemmän kuin yksi mahdollinen varaus. Jos vain yksi alkuaine muodostaa anionin tai negatiivisen ionin, toinen termi on "root" -elementin nimi, jonka loppuosa on -ide, kuten oksidi (happi + ide) tai kloridi (kloori + ide). Jos anioni on polyatominen, nimi tulee polyatomisen ionin nimestä. Nämä nimet on muistettava, mutta joitain yleisiä polyatomisia ioneja ovat:

• hydroksidi (OH^-)
  
• karbonaatti (CO₃^-)
  
• fosfaatti (PO₄^3-)
  
• nitraatti (NO₃^-)
  
• sulfaatti (SO₄^2-)

Käytä seuraavia esimerkkejä harjoitellaksesi kemiallisten kaavojen kirjoittamista. Vaikka nimi näyttää yleensä atomien tai yhdisteiden järjestyksen, mistä tiedät mikä alkuaine tulee ensin kemiallisessa kaavassa? Kun kirjoitat kaavaa, positiivinen atomi tai ioni tulee ensin ja negatiivisen ionin nimi.

Tavallisen pöytäsuolan kemiallinen nimi on natriumkloridi. Jaksottainen taulukko osoittaa, että natriumin symboli on Na ja kloorin symboli on Cl. Natriumkloridin kemiallinen kaava on NaCl.

Kemiallisen pesuliuottimen kemiallinen nimi on hiilitetrakloridi. Hiilen symboli on C. Tetra tarkoittaa neljää ja kloorin symboli on Cl. Hiilitetrakloridin kemiallinen kaava on CCl₄.

Ruokasoodan kemiallinen nimi on natriumbikarbonaatti. Natriumin symboli on Na. Etuliite bi- tarkoittaa kahta tai kaksinkertaista, ja karbonaatti viittaa polyatomiseen ioniin CO₃. Kemiallinen kaava on siten Na (CO₃)₂.

Yritä kirjoittaa kaava yhdisteelle, jonka nimi on dityppi-heptakloridi. Di- tarkoittaa kahta tai kaksinkertaista, joten typpiatomeja on kaksi. Hepta- tarkoittaa seitsemää, joten kloridi (kloori) atomia on seitsemän. Kaavan on tällöin oltava N₂Cl₇.

Yksi harvoista positiivisesti varautuneista polyatomisista ioneista on ammonium. Ammoniumionin kaava on NH₃⁺. Yhdistetyllä ammoniumhydroksidilla on kaava NH₃VAI NIIN. Vaikka voi tuntua loogiselta yhdistää symboleja niin, että kaava lukee NH: ksi₄O, tämä ei olisi oikein. Tämän molekyylin kemiallisen kaavan kirjoittamiseksi oikein kaksi polyatomista ionia, ammonium ja hydroksidi, on esitetty kaavassa erikseen.

Siirtymämetallit voivat muodostaa erilaisia ​​ioneja. Lataus näytetään yhdisteen nimessä roomalaisena numerona. Esimerkiksi yhdiste CuF₂ kirjoitetaan kupari (II) fluoridina, määritettynä, koska fluori-ionivaraus on aina 1-, joten tasapainottavan kupari-ionin on oltava yli 2-varainen. Tätä mallia käytettäessä rauta (III) kloridin kaavan on oltava FeCl₃ koska raudalla (III) on 3+ varaus. Tietäen, että yhdellä kloori-ionilla on yksi negatiivinen varaus, neutraalissa molekyylissä on oltava kolme negatiivista kloori-ionia rauta (III) -ionin tasapainottamiseksi.

Perinteisemmät, vähemmän standardoidut nimet viipyvät kuitenkin edelleen kemiassa. Esimerkiksi monissa fluorihuuhteluissa luetellaan tinafluoridi ainesosana. Tina (tina) tarkoittaa tinaa (II), joten tinafluoridin kemiallinen kaava on SnF₂. Muita yleisesti käytettyjä epästandardeja nimiä ovat rauta [rauta (III)], rauta [rauta (II)] ja stanninen [tina (IV)]. Pääte -ic viittaa muotoon, jolla on suurempi ionivaraus, kun taas loppuliite -ous viittaa muotoon, jolla on pienempi ionivaraus.