Kako napisati formulu kemijskog spoja

Formule kemijskih spojeva pružaju kratku komunikaciju za strukturu molekula i spojeva. Čitanje i pisanje kemijske formule spojeva zahtijeva samo malo razumijevanja kemijskog jezika.

Znanost ovisi o preciznosti jezika za učinkovitu komunikaciju. Sljedeće definicije pomoći će vam naučiti kako napisati kemijsku formulu za različite spojeve.

Atomi su najmanje čestice elementa. Atomi se ne mogu dalje rastaviti i dalje zadržavaju jedinstvene karakteristike elementa. Atomi imaju tri glavne podčestice: protone (pozitivne čestice) i neutrone (čestice bez ikakvih naboj) čine jezgru ili središte atoma, a elektroni (koji imaju negativne naboje) kreću se oko jezgra. Ti sitni elektroni igraju presudnu ulogu u stvaranju spojeva.

Elementi sadrže samo jednu vrstu atoma. Elementi mogu biti metali, nemetali ili polumetali.

Spojevi nastaju kada se atomi kemijski kombiniraju. Kada se metali kombiniraju (reagiraju) s nemetalima, obično nastaju ionski spojevi. Kad se nemetali kombiniraju, obično nastaju kovalentni spojevi.

Molekule su najmanji dio spoja koji ima svojstva spoja. Molekule nemaju naboj, što znači da se pozitivi i negativi međusobno poništavaju.

Joni nastaju kada atom ili skupina atoma dobije ili izgubi jedan ili više elektrona, što rezultira negativno ili pozitivno nabijenim česticama. Pozitivni ioni nastaju kad se elektroni izgube ili oduzmu. Negativni ioni nastaju dodavanjem elektrona.

Kemijska formula predstavlja kemijski sastav tvari. Pisanje kemijskih jednadžbi zahtijeva razumijevanje rada kemijskih formula.

Svaki element ima svoj simbol. Periodni sustav elemenata prikazuje elemente i njihove simbole, koji su obično prvo slovo ili prva dva slova imena elementa. Nekoliko je elemenata, međutim, poznato toliko dugo da njihovi simboli potječu od njihovih latinskih ili grčkih naziva. Na primjer, simbol za olovo, Pb, dolazi od latinske riječi plumbum.

Kemijski simboli s dva slova uvijek imaju prvo veliko slovo, a drugo slovo malim slovima. Ovaj standardni format sprječava zbrku. Na primjer, simbol Bi predstavlja bizmut, element 83. Ako vidite BI, to predstavlja spoj načinjen od bora (B, element 5) i joda (I, element 53).

Položaj brojeva u kemijskim formulama pruža određene informacije o elementu ili spoju.

Broj atoma ili molekula

Broj koji prethodi simbolu elementa ili formuli spoja govori koliko atoma ili molekula. Ako se prije simbola ne pojavi broj, postoji samo jedan atom ili molekula. Na primjer, razmotrite formulu za kemijsku reakciju koja stvara ugljični dioksid, C + 2O → CO₂. Broj 2 koji prethodi simbolu kisika O pokazuje da u reakciji postoje dva atoma kisika. Nedostatak broja koji prethodi simbolu ugljika C i formuli spoja CO₂ pokazuje da postoji jedan atom ugljika i jedna molekula ugljičnog dioksida.

Značenje indeksnih brojeva

Brojevi indeksa u kemijskim formulama predstavljaju broj atoma ili molekula koji neposredno prethode indeksu. Ako nijedan indeks ne slijedi kemijski simbol, u molekuli se javlja samo jedan element ili spoj. U primjeru ugljičnog dioksida CO₂, indeks 2 iza simbola kisika O kaže da se u spoju CO nalaze dva atoma kisika₂, a niti jedan indeks koji slijedi simbol C ne kaže da se u molekuli pojavljuje samo jedan atom ugljika. Složenije molekule poput nitratnog iona NO₃ bit će zatvoren u zagrade ako se u formuli pojavi više od jednog, a indeks će biti postavljen izvan zatvarajućih zagrada. Na primjer, spoj magnezijev nitrat zapisan je kao Mg (NO₃)₂. U ovom primjeru spoj ima jedan atom magnezija i dvije molekule nitrata.

Značenje nadbrojnih brojeva i znakova

Nadređeni brojevi i znakovi predstavljaju naboje iona. Joni mogu biti pojedinačni atomi ili polikatomi. Većina polatomnih iona ima negativne naboje. Negativni naboji događaju se kada je broj elektrona veći od broja protona. Pozitivni naboji nastaju kada broj protona premaši broj elektrona.

U primjeru magnezijevog nitrata, formula kemijske reakcije je:

Mg²⁺ + 2 (NE₃)^- → Mg (NE₃)₂

Natpis 2+ (koji se također može zapisati kao +2 ili ++) pokazuje da magnezijev ion ima dva ekstra pozitivna naboja, dok natpis - pokazuje da nitratni ion NO₃ ima jedan negativni naboj. Budući da konačna molekula mora biti neutralna, pozitivi i negativci moraju se međusobno poništiti da bi se zbrojili s nulom. Dakle, jedan pozitivan magnezijev ion sa svojih 2+ naboja kombinira se s dva negativna nitratna iona, sa po jednim negativnim nabojem, dajući neutralnu molekulu magnezijevog nitrata:

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

Brojevi i kemijski prefiksi

Mnoge formule koriste latinski i grčki prefiksi za identificiranje broja atoma ili iona u spoju. Uobičajeni prefiksi uključuju mono (jedan ili jedan), bi ili di (dva ili dvostruki), tri (tri), tetra (četiri), penta (pet), hexa (šest) i hepta (sedam). Na primjer, ugljični monoksid ima jedan atom ugljika i jedan atom kisika, dok ugljični dioksid ima jedan atom ugljika i dva atoma kisika. Kemijske formule su CO i CO₂, odnosno.

Pri imenovanju kemikalija uobičajeni su posebni izrazi i kratice. Kation ili pozitivni ion koristi naziv elementa s rimskim brojem ako element ima više od jednog mogućeg naboja. Ako samo jedan element tvori anion ili negativni ion, drugi pojam je naziv korijenskog elementa s završetkom -ide, poput oksida (kisik + ide) ili klorida (klor + ide). Ako je anion poligatni, naziv dolazi od naziva polatomnog iona. Ta se imena moraju zapamtiti, ali neki uobičajeni polikatni ioni uključuju:

• hidroksid (OH^-)
  
• karbonat (CO₃^-)
  
• fosfat (PO₄^3-)
  
• nitrat (NO₃^-)
  
• sulfat (SO₄^2-)

Koristite sljedeće primjere za vježbanje pisanja kemijskih formula. Iako naziv obično pokazuje redoslijed atoma ili spojeva, kako znati koji je element na prvom mjestu u kemijskoj formuli? Pri pisanju formule pozitivni atom ili ion dolazi na prvo mjesto, a zatim naziv negativnog iona.

Kemijski naziv uobičajene kuhinjske soli je natrijev klorid. Periodni sustav pokazuje da je simbol natrija Na, a simbol klora Cl. Kemijska formula natrijevog klorida je NaCl.

Kemijski naziv otapala za kemijsko čišćenje je ugljikov tetraklorid. Simbol za ugljik je C. Tetra znači četiri, a simbol klora je Cl. Kemijska formula za ugljikov tetraklorid je CCl₄.

Kemijski naziv sode bikarbone je natrijev bikarbonat. Simbol natrija je Na. Prefiks bi- znači dva ili dvostruko, a karbonat se odnosi na polikatni ion CO₃. Kemijska formula je stoga Na (CO₃)₂.

Pokušajte napisati formulu za spoj nazvan dinitrogen heptaklorid. Di- znači dva ili dvostruko, tako da postoje dva atoma dušika. Hepta- znači sedam, tako da postoji sedam kloridnih (klorovih) atoma. Formula tada mora biti N₂Kl₇.

Jedan od rijetkih pozitivno nabijenih polikatnih iona je amonijev. Formula amonijevog iona je NH₃⁺. Spoj amonijevog hidroksida ima formulu NH₃OH. Iako se čini logičnim kombinirati simbole tako da formula glasi kao NH₄O, ovo ne bi bilo točno. Da bi se pravilno napisala kemijska formula za ovu molekulu, dva polatomna iona, amonijev i hidroksid, predstavljeni su odvojeno u formuli.

Prijelazni metali mogu stvarati različite ione. Naboj će biti prikazan u složenom nazivu kao rimski broj. Na primjer, spoj CuF₂ bit će zapisan kao bakar (II) fluorid, određen jer je naboj fluoridnih iona uvijek 1 - 1, tako da uravnotežujući bakreni ion mora imati 2+ naboja. Koristeći ovaj model, formula za željezni (III) klorid mora biti FeCl₃ jer željezo (III) ima 3+ naboja. Znajući da jedan klorni ion ima jedan negativni naboj, neutralna molekula mora imati tri negativna klorna iona da bi uravnotežila ion željeza (III).

Međutim, tradicionalnija, manje standardizirana imena još uvijek ostaju u kemiji. Na primjer, mnoga fluoridna sredstva za ispiranje navode moki fluorid kao sastojak. Stannous se odnosi na kositar (II), pa je kemijska formula za kositreni fluorid SnF₂. Ostala često korištena nestandardna imena uključuju željezo [željezo (III)], željezo [željezo (II)] i stanic [kositar (IV)]. Sufiks -ic odnosi se na oblik s višim ionskim nabojem, dok se sufiks -ous odnosi na oblik s nižim ionskim nabojem.