Come scrivere una formula composta chimica Chemical

Le formule dei composti chimici forniscono una comunicazione abbreviata per la struttura di molecole e composti. Leggere e scrivere la formula chimica dei composti richiede solo una piccola comprensione del linguaggio della chimica.

La scienza dipende dalla precisione del linguaggio per comunicare in modo efficace. Le seguenti definizioni ti aiuteranno a imparare come scrivere la formula chimica per diversi composti.

Gli atomi sono le particelle più piccole di un elemento. Gli atomi non possono essere ulteriormente scomposti e conservano ancora le caratteristiche uniche dell'elemento. Gli atomi hanno tre principali sottoparticelle: protoni (particelle positive) e neutroni (particelle senza carica) formano il nucleo o centro dell'atomo, e gli elettroni (che hanno cariche negative) si muovono intorno al nucleo. Questi minuscoli elettroni svolgono un ruolo fondamentale nella formazione di composti.

Gli elementi contengono un solo tipo di atomo. Gli elementi possono essere metalli, non metalli o semimetalli.

I composti si formano quando gli atomi si combinano chimicamente. Quando i metalli si combinano (reagiscono) con i non metalli, di solito si formano composti ionici. Quando i non metalli si combinano, di solito si formano composti covalenti.

Le molecole sono la parte più piccola di un composto che ha le proprietà del composto. Le molecole non hanno carica, il che significa che i positivi e i negativi si annullano a vicenda.

Gli ioni si formano quando un atomo o un gruppo di atomi acquista o perde uno o più elettroni, il che si traduce in particelle cariche negativamente o positivamente. Gli ioni positivi si formano quando gli elettroni vengono persi o portati via. Gli ioni negativi si formano quando vengono aggiunti gli elettroni.

Una formula chimica rappresenta la composizione chimica di una sostanza. Scrivere equazioni chimiche richiede la comprensione del funzionamento delle formule chimiche.

Ogni elemento ha il suo simbolo. La tavola periodica degli elementi mostra gli elementi e i loro simboli, che di solito sono la prima lettera o le prime due lettere del nome dell'elemento. Alcuni elementi, tuttavia, sono noti da così tanto tempo che i loro simboli derivano dai loro nomi latini o greci. Ad esempio, il simbolo del piombo, Pb, deriva dalla parola latina piombo.

I simboli chimici con due lettere hanno sempre la prima lettera maiuscola e la seconda lettera minuscola. Questo formato standard evita confusione. Ad esempio, il simbolo Bi rappresenta il bismuto, elemento 83. Se vedi BI, questo rappresenta un composto fatto di boro (B, elemento 5) e iodio (I, elemento 53).

La posizione dei numeri nelle formule chimiche fornisce informazioni specifiche sull'elemento o sul composto.

Numero di atomi o molecole

Il numero che precede il simbolo di un elemento o la formula composta indica quanti atomi o molecole. Se nessun numero appare prima del simbolo, c'è solo un atomo o una molecola. Ad esempio, considera la formula per la reazione chimica che forma anidride carbonica, C + 2O → CO₂. Il numero 2 che precede il simbolo dell'ossigeno O mostra che ci sono due atomi di ossigeno nella reazione. La mancanza di un numero che preceda il simbolo del carbonio C e la formula composta CO₂ mostra che c'è un atomo di carbonio e una molecola di anidride carbonica.

Significato dei numeri in pedice

I numeri di pedice nelle formule chimiche rappresentano il numero di atomi o molecole che precedono immediatamente il pedice. Se nessun pedice segue il simbolo chimico, solo uno degli elementi o composti si trova nella molecola. Nell'esempio dell'anidride carbonica, CO₂, il pedice 2 che segue il simbolo dell'ossigeno O dice che ci sono due atomi di ossigeno nel composto CO₂, e nessun pedice che segue il simbolo C dice che nella molecola c'è solo un atomo di carbonio. Molecole più complesse come lo ione nitrato NO₃ verrà racchiuso tra parentesi se nella formula è presente più di uno e il pedice verrà posizionato all'esterno della parentesi chiusa. Ad esempio, il composto nitrato di magnesio è scritto come Mg (NO₃)₂. In questo esempio, il composto ha un atomo di magnesio e due molecole di nitrato.

Significato dei numeri e dei segni in apice

Numeri e segni in apice rappresentano le cariche degli ioni. Gli ioni possono essere atomi individuali o poliatomici. La maggior parte degli ioni poliatomici ha cariche negative. Le cariche negative si verificano quando il numero di elettroni è maggiore del numero di protoni. Le cariche positive si verificano quando il numero di protoni supera il numero di elettroni.

Nell'esempio del nitrato di magnesio, la formula della reazione chimica è:

Mg²⁺ + 2(NO₃)^- → Mg (NO₃)₂

L'apice 2+ (che può anche essere scritto come +2 o ++) mostra che lo ione magnesio ha due cariche positive extra mentre l'apice - mostra che lo ione nitrato NO₃ ha una carica negativa. Poiché la molecola finale deve essere neutra, i positivi e i negativi devono annullarsi a vicenda per sommarsi a zero. Quindi, uno ione magnesio positivo con la sua carica 2+ si combina con due ioni nitrato negativi, con una carica negativa ciascuno, per formare la molecola di nitrato di magnesio neutro:

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

Numeri e prefissi chimici

Molte formule usano prefissi latini e greci per identificare il numero di atomi o ioni nel composto. I prefissi comuni includono mono (uno o singolo), bi o di (due o doppio), tri (tre), tetra (quattro), penta (cinque), hexa (sei) e hepta (sette). Ad esempio, il monossido di carbonio ha un atomo di carbonio e un atomo di ossigeno mentre l'anidride carbonica ha un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. Le formule chimiche sono CO e CO₂, rispettivamente.

Quando si nominano le sostanze chimiche, sono comuni termini speciali e abbreviazioni. Il catione o ione positivo usa il nome dell'elemento, con un numero romano se l'elemento ha più di una possibile carica. Se solo un elemento forma l'anione o lo ione negativo, il secondo termine è il nome dell'elemento "radice" con la desinenza -ide, come ossido (ossigeno+ide) o cloruro (cloro+ide). Se l'anione è poliatomico, il nome deriva dal nome dello ione poliatomico. Questi nomi devono essere memorizzati, ma alcuni ioni poliatomici comuni includono:

• idrossido (OH^-)
  
• carbonato (CO₃^-)
  
• fosfato (PO₄^3-)
  
• nitrato (NO₃^-)
  
• solfato (SO₄^2-)

Usa i seguenti esempi per esercitarti a scrivere formule chimiche. Sebbene il nome di solito mostri l'ordine degli atomi o dei composti, come fai a sapere quale elemento viene prima in una formula chimica? Quando si scrive la formula, l'atomo o lo ione positivo viene prima seguito dal nome dello ione negativo.

Il nome chimico del sale da tavola comune è cloruro di sodio. La tavola periodica mostra che il simbolo del sodio è Na e il simbolo del cloro è Cl. La formula chimica del cloruro di sodio è NaCl.

Il nome chimico di un solvente per lavaggio a secco è tetracloruro di carbonio. Il simbolo del carbonio è C. Tetra significa quattro e il simbolo del cloro è Cl. La formula chimica del tetracloruro di carbonio è CCl₄.

Il nome chimico del bicarbonato di sodio è bicarbonato di sodio. Il simbolo del sodio è Na. Il prefisso bi- significa due o doppio, e carbonato si riferisce allo ione poliatomico CO₃. La formula chimica quindi è Na (CO₃)₂.

Prova a scrivere la formula per un composto chiamato eptacloruro di diazoto. Di- significa due o doppio, quindi ci sono due atomi di azoto. Hepta- significa sette, quindi ci sono sette atomi di cloruro (cloro). La formula quindi deve essere N₂Cl₇.

Uno dei pochi ioni poliatomici caricati positivamente è l'ammonio. La formula dello ione ammonio è NH₃⁺. Il composto idrossido di ammonio ha la formula NH₃OH. Anche se può sembrare logico combinare i simboli in modo che la formula si legga come NH₄Oh, questo non sarebbe corretto. Per scrivere correttamente la formula chimica di questa molecola i due ioni poliatomici, ammonio e idrossido, sono rappresentati separatamente nella formula.

I metalli di transizione possono formare ioni diversi. L'addebito verrà mostrato nel nome del composto come numero romano. Ad esempio, il composto CuF₂ sarà scritto come fluoruro di rame (II), determinato perché la carica dello ione fluoruro è sempre 1-, quindi lo ione rame di bilanciamento deve avere una carica 2+. Utilizzando questo modello, la formula per il cloruro di ferro (III) deve essere FeCl₃ perché il ferro (III) ha carica 3+. Sapendo che un singolo ione cloro ha una carica negativa, la molecola neutra deve avere tre ioni cloro negativi per bilanciare lo ione ferro (III).

Tuttavia, i nomi più tradizionali e meno standardizzati indugiano ancora in chimica. Ad esempio, molti risciacqui al fluoro elencano il fluoruro stannoso come ingrediente. Stannoso si riferisce allo stagno (II), quindi la formula chimica del fluoruro stannoso è SnF₂. Altri nomi non standard comunemente usati includono ferrico [ferro (III)], ferroso [ferro (II)] e stannico [stagno (IV)]. Il suffisso -ic si riferisce alla forma con carica ionica maggiore mentre il suffisso -ous si riferisce alla forma con carica ionica inferiore.