基本的な化学式は、主に化学記号と添え字番号を使用します。 たとえば、一般的な水分子には2つの水素原子と1つの酸素原子が含まれており、H2Oと表記され、2つは下付き文字で示されます。 ただし、この基本的な設定では、必ずしも全体像がわかるとは限りません。 化学式には、化学反応に関与する原子の重量と電荷に関する情報を提供するために、上付きの数字と記号が必要な場合があります。
歴史
19世紀初頭、スウェーデンの化学者Jons Jakob Berzeliusは、化学式を書くための最新のシステムを作成しました。 スウェーデン王立科学アカデミーでの彼の監督の下で、学生はバナジウムや リチウム、そしてベルセリウス自身がいくつかの元素を発見し、ほぼすべての既知の元素の分子量を決定しました 時間。 非常に多くの要素を含む数式を単純化するために、ベルセリウスは要素を表す1文字と2文字の記号を作成しました。 当時、分子内の各元素の数は上付き文字で示されていました。 現在、添え字番号は要素の比率を示しています。
同位体
上付き文字は、化学式の同位体を定義するようになりました。 同位体は、質量が異なる同じ化学元素の種類です。 正に帯電した亜原子粒子である陽子の数によって、元素の正体が決まります。 ただし、要素は、中性に帯電した亜原子粒子である中性子の数が異なる場合があり、それでも要素の同一性を維持します。 化学式では、元素記号の前に上付き文字を使用して、同位体の質量を示します。
例
たとえば、ウランは141から146の中性子を持つことができますが、自然界のウランの99％以上には146の中性子が含まれています。 146個の中性子がある場合、ウランの原子量は238原子質量単位であるため、ウランの記号Uの前の上付き文字238は、その同位体を示します。 原子力や兵器で使用される143個の中性子を含む同位体は、原子量235を示す上付き文字235で示されます。 多くの標準的な化学反応の式では、次の場合に同位体に上付き文字を使用しません。 元素は共通の原子量を持っていますが、 上付き文字。
イオン
化学式では、化学記号の後に上付き文字を使用してイオンを識別することもできます。 イオンは、陽子と電子の数が等しくない原子または分子であり、負に帯電した亜原子粒子です。 これにより、負に帯電した陰イオンまたは正に帯電した陽イオンのいずれかである原子または分子が作成されます。 化学記号の後のプラスまたはマイナス記号の上付き文字は、この電荷を示します。 プラスまたはマイナス記号の前の数字は、料金のレベルを示します。 たとえば、上付き文字3+は、イオンが電子より3つ多い陽子を持っていることを示します。
例
例として、銅元素は1つまたは2つの電子を失って存在する可能性があります。 1つの電子が欠落している場合、銅イオンはその後に1つの上付き文字のプラス記号で示されます。 シンボル、Cu。 2つの電子が欠落している場合、銅と呼ばれるイオンの記号はCuで、その後に+2が続きます。 上付き文字。 分子が同位体として存在する場合、化学式は、完全な分子式を括弧で囲み、その後に電荷を示す上付き文字を付けることでこれを示します。