ქიმიური ნაერთების ფორმულები გთავაზობთ მოლეკულების და ნაერთების სტრუქტურის მოკლე კომუნიკაციას. ნაერთების ქიმიური ფორმულის წაკითხვა და წერა მოითხოვს მხოლოდ ქიმიის ენის გარკვევას.
ტერმინთა განმარტება
მეცნიერება დამოკიდებულია ენის სიზუსტეზე, ეფექტური კომუნიკაციისთვის. შემდეგი განმარტებები დაგეხმარებათ გაიგოთ, თუ როგორ უნდა დაწეროთ ქიმიური ფორმულა სხვადასხვა ნაერთებისთვის.
ატომები ელემენტის ყველაზე პატარა ნაწილაკებია. ატომების შემდგომი დაშლა შეუძლებელია და კვლავ ინარჩუნებს ელემენტის უნიკალურ მახასიათებლებს. ატომებს აქვთ სამი ძირითადი ქვე-ნაწილაკი: პროტონები (დადებითი ნაწილაკები) და ნეიტრონები (ნაწილაკები ყოველგვარი გარეშე) მუხტი) ქმნის ატომის ბირთვს ან ცენტრს და ელექტრონები (რომლებსაც აქვთ უარყოფითი მუხტები) მოძრაობენ გარშემო ბირთვი. ეს პატარა ელექტრონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ნაერთების წარმოქმნაში.
ელემენტები მხოლოდ ერთ სახის ატომს შეიცავს. ელემენტები შეიძლება იყოს ლითონები, არამეტალები ან ნახევარგამტრები.
ნაერთები წარმოიქმნება ატომების ქიმიურად შერწყმისას. როდესაც ლითონები გაერთიანებულია (რეაგირებს) არა მეტალებთან, იონური ნაერთები ჩვეულებრივ წარმოიქმნება. არალითონების გაერთიანებისას, ჩვეულებრივ, კოვალენტური ნაერთები წარმოიქმნება.
მოლეკულები არის ნაერთის ყველაზე მცირე ნაწილი, რომელსაც აქვს ნაერთის თვისებები. მოლეკულებს არ აქვთ მუხტი, რაც ნიშნავს, რომ დადებითი და უარყოფითი მხარეები ერთმანეთს აუქმებენ.
იონები წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ატომი ან ატომთა ჯგუფი მოიპოვებს ან კარგავს ერთ ან მეტ ელექტრონს, რის შედეგადაც ხდება უარყოფითად ან დადებითად დამუხტული ნაწილაკები. პოზიტიური იონები იქმნება ელექტრონების დაკარგვის ან წართმევისას. ელექტრონების დამატებისას წარმოიქმნება უარყოფითი იონები.
ქიმიური ფორმულა წარმოადგენს ნივთიერების ქიმიურ შემადგენლობას. ქიმიური განტოლებების დაწერა მოითხოვს ქიმიური ფორმულების მუშაობის გაგებას.
ელემენტის სიმბოლოების იდენტიფიკაცია
ყველა ელემენტს აქვს საკუთარი სიმბოლო. ელემენტების პერიოდულ ცხრილში მოცემულია ელემენტები და მათი სიმბოლოები, რომლებიც, როგორც წესი, ელემენტის სახელის პირველი ასო ან პირველი ორი ასოა. რამდენიმე ელემენტი ცნობილია ამდენი ხნის განმავლობაში, რომ მათი სიმბოლოები ლათინური ან ბერძნული სახელებიდან მომდინარეობს. მაგალითად, ტყვიის სიმბოლო, Pb, ლათინური სიტყვიდან მოდის ქლიავი.
ქიმიური სიმბოლოების დაწერა
ქიმიური სიმბოლოების ორი ასო ყოველთვის აწერია პირველი ასო დიდი, ხოლო მეორე ასო დაწერილი დიდი ასოებით. ეს სტანდარტული ფორმატი ხელს უშლის დაბნეულობას. მაგალითად, სიმბოლო Bi წარმოადგენს ბისმუტს, ელემენტს 83. თუ ხედავთ BI, ეს წარმოადგენს ბორისგან (B, ელემენტი 5) და იოდისგან (I, ელემენტი 53).
რიცხვები ქიმიურ ფორმულებში
ციფრების პოზიცია ქიმიურ ფორმულებში გვაწვდის სპეციფიკურ ინფორმაციას ელემენტის ან ნაერთის შესახებ.
ატომების ან მოლეკულების რაოდენობა
ელემენტის სიმბოლოს ან რთული ფორმულის წინა რიცხვი მიუთითებს რამდენი ატომი ან მოლეკულა. თუ სიმბოლოს წინ არ გამოჩნდება რიცხვი, მხოლოდ ერთი ატომი ან მოლეკულაა. მაგალითად, გაითვალისწინეთ ქიმიური რეაქციის ფორმულა, რომელიც ქმნის ნახშირორჟანგს, C + 2O → CO2. ჟანგბადის სიმბოლო O- ს წინა რიცხვი 2 გვიჩვენებს, რომ რეაქციაში არის ჟანგბადის ორი ატომი. ნახშირბადის სიმბოლო C- ს და რთული ფორმულის CO- ს წინა რიცხვის ნაკლებობა2 გვიჩვენებს, რომ არსებობს ერთი ნახშირბადის ატომი და ერთი ნახშირორჟანგის მოლეკულა.
ქვენაწერი რიცხვების მნიშვნელობა
ქიმიური ფორმულების ქვეწარწერის რიცხვები წარმოადგენს ატომების ან მოლეკულების რაოდენობას, რომლებიც უშუალოდ წინ უსწრებს ქვეთავებს. თუ რომელიმე ქვეწარწერი არ მიჰყვება ქიმიურ სიმბოლოს, მხოლოდ ერთი ელემენტი ან ნაერთი ხდება მოლეკულაში. ნახშირორჟანგის მაგალითში CO2, O ჟანგბადის სიმბოლოს 2-ის ქვესათაური 2 ამბობს, რომ CO ნაერთში არის ჟანგბადის ორი ატომი2და C სიმბოლოს მიმდევრობით არცერთი ქვეწერილი არ ამბობს, რომ მხოლოდ ერთი ნახშირბადის ატომი ხდება მოლეკულაში. უფრო რთული მოლეკულები, როგორიცაა ნიტრატის იონი NO3 ჩაიწერება ფრჩხილებში, თუ ფორმულაში ერთზე მეტი ჩნდება და ქვესათაური დაიდება დახურვის ფრჩხილის გარეთ. მაგალითად, მაგნიუმის ნიტრატის ნაერთი იწერება Mg (NO)3)2. ამ მაგალითში, ნაერთს აქვს ერთი მაგნიუმის ატომი და ორი ნიტრატის მოლეკულა.
ზედწერილი რიცხვებისა და ნიშნების მნიშვნელობა
ზედწერილი ციფრები და ნიშნები წარმოადგენს იონების მუხტებს. იონები შეიძლება იყოს ინდივიდუალური ატომები ან პოლიატომიური. პოლიატომური იონების უმეტესობას აქვს უარყოფითი მუხტი. უარყოფითი მუხტები ხდება მაშინ, როდესაც ელექტრონების რაოდენობა მეტია პროტონების რაოდენობაზე. დადებითი მუხტები ხდება მაშინ, როდესაც პროტონის რაოდენობა აღემატება ელექტრონების რაოდენობას.
მაგნიუმის ნიტრატის მაგალითში ქიმიური რეაქციის ფორმულაა:
მგ2+ + 2 (არა3)- G მგ (არა3)2
ზედწერილი 2+ (რომელიც ასევე შეიძლება დაიწეროს როგორც +2 ან ++) გვიჩვენებს, რომ მაგნიუმის იონს აქვს ორი დამატებითი დადებითი მუხტი, ხოლო ზედწერილი - გვიჩვენებს, რომ ნიტრატის იონი NO3 აქვს ერთი უარყოფითი მუხტი. მას შემდეგ, რაც საბოლოო მოლეკულა ნეიტრალური უნდა იყოს, დადებითი და უარყოფითი მხარეები უნდა გააუქმონ ერთმანეთი, რომ დაემატოს ნულს. ასე რომ, ერთი დადებითი მაგნიუმის იონი თავისი 2+ მუხტით აერთიანებს ორ უარყოფით ნიტრატის იონს, თითო თითო უარყოფითი მუხტით და ქმნის ნეიტრალურ მაგნიუმის ნიტრატის მოლეკულას:
2 + 2(-1) = 2 - 2 = 0
რიცხვები და ქიმიური პრეფიქსი
მრავალი ფორმულა იყენებს ლათინურ და ბერძნულ პრეფიქსებს ნაერთში ატომების ან იონების რაოდენობის დასადგენად. საერთო პრეფიქსებში შედის მონო (ერთი ან სინგლი), ბი ან დი (ორი ან ორმაგი), ტრი (სამი), ტეტრა (ოთხი), პენტა (ხუთი), ჰექსა (ექვსი) და ჰეპტა (შვიდი). მაგალითად, ნახშირბადის მონოქსიდს აქვს ერთი ნახშირბადის და ერთი ჟანგბადის ატომი, ხოლო ნახშირორჟანგს აქვს ერთი ნახშირბადის და ორი ჟანგბადის ატომი. ქიმიური ფორმულებია CO და CO2შესაბამისად.
დამატებითი ქიმიური აბრევიატურა
ქიმიკატების დასახელებისას გავრცელებულია სპეციალური ტერმინები და აბრევიატურა. კათიონი ან დადებითი იონი იყენებს ელემენტის სახელს, რომაული ციფრით, თუ ელემენტს აქვს ერთზე მეტი შესაძლო მუხტი. თუ მხოლოდ ერთი ელემენტი ქმნის ანიონს ან უარყოფით იონს, მეორე ტერმინი არის "ფესვის" ელემენტის სახელი, საიტის დაბოლოებით, მაგალითად ოქსიდი (ჟანგბადი + იდეა) ან ქლორიდი (ქლორი + იდეა). თუ ანიონი პოლიატომიურია, სახელი მომდინარეობს პოლიატომიური იონის სახელიდან. ეს სახელები უნდა დაიმახსოვროს, მაგრამ ზოგიერთი გავრცელებული პოლიატომიური იონი მოიცავს:
- ჰიდროქსიდი (OH)-)
- კარბონატი (CO3-)
- ფოსფატი (PO43-)
- ნიტრატი (არა3-)
- სულფატი (SO42-)
ქიმიური ფორმულის მაგალითები
გამოიყენეთ შემდეგი მაგალითები ქიმიური ფორმულების წერის პრაქტიკაში. მიუხედავად იმისა, რომ სახელი ჩვეულებრივ ატომების ან ნაერთების რიგს აჩვენებს, საიდან იცით რომელი ელემენტი მოდის პირველ რიგში ქიმიურ ფორმულაში? ფორმულის წერისას პირველ რიგში მოდის დადებითი ატომი ან იონი, რასაც მოჰყვება უარყოფითი იონის სახელი.
ჩვეულებრივი სუფრის მარილის ქიმიური სახელია ნატრიუმის ქლორიდი. პერიოდული ცხრილი გვიჩვენებს, რომ ნატრიუმის სიმბოლოა Na, ხოლო ქლორის სიმბოლოა Cl. ნატრიუმის ქლორიდის ქიმიური ფორმულაა NaCl.
ქიმწმენდის გამხსნელის ქიმიური სახელია ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი. ნახშირბადის სიმბოლოა C. ტეტრა ნიშნავს ოთხს და ქლორის სიმბოლოა Cl. ნახშირბადის ტეტრაქლორიდის ქიმიური ფორმულაა CCl4.
საცხობი სოდის ქიმიური სახელია ნატრიუმის ბიკარბონატი. ნატრიუმის სიმბოლოა Na. პრეფიქსი bi- ნიშნავს ორს ან ორმაგს, ხოლო კარბონატი ეხება პოლიატომიურ იონს CO3. ამიტომ ქიმიური ფორმულაა Na (CO)3)2.
სცადეთ დაწეროთ ნაერთის ფორმულა, სახელად დინიტროგენ ჰეპტაქლორიდი. Di- ნიშნავს ორს ან ორმაგს, ამიტომ აზოტის ორი ატომია. ჰეპტა - ნიშნავს შვიდს, ამიტომ არსებობს შვიდი ქლორიდის (ქლორის) ატომი. შემდეგ ფორმულა უნდა იყოს N2კლ7.
დადებითად დამუხტული პოლიატომიური იონებიდან ერთ – ერთია ამონიუმი. ამონიუმის იონის ფორმულაა NH3+. ნაერთის ამონიუმის ჰიდროქსიდს აქვს ფორმულა NH3ოჰ მართალია, ლოგიკური ჩანდეს სიმბოლოების გაერთიანება ისე, რომ ფორმულა წაიკითხოს NH4ო, ეს არ იქნება სწორი. ამ მოლეკულის ქიმიური ფორმულის სწორად დასაწერად ფორმულაში ცალკე წარმოდგენილია ორი პოლიატომიური იონი, ამონიუმი და ჰიდროქსიდი.
გარდამავალი ლითონის ფორმულა
გარდამავალ მეტალებს შეუძლიათ შექმნან სხვადასხვა იონები. მუხტი ნაჩვენები იქნება რთული სახელწოდებით, როგორც რომაული ციფრი. მაგალითად, რთული CuF2 დაიწერება როგორც სპილენძის (II) ფტორი, განისაზღვრება იმის გამო, რომ ფტორს იონის მუხტი ყოველთვის აქვს 1-, ამიტომ ბალანსის მქონე სპილენძის იონს უნდა ჰქონდეს 2+ მუხტი. ამ მოდელის გამოყენებით, რკინის (III) ქლორიდის ფორმულა უნდა იყოს FeCl3 რადგან რკინას (III) აქვს 3+ მუხტი. იცის რომ ქლორის ერთ იონს აქვს ერთი უარყოფითი მუხტი, ნეიტრალურ მოლეკულას უნდა ჰქონდეს სამი უარყოფითი ქლორის იონი რკინის (III) იონის დასაბალანსებლად.
უფრო ტრადიციული, ნაკლებად სტანდარტიზებული სახელები ქიმიაში მაინც შემორჩა. მაგალითად, ფტორების მრავალ გამრეცხვაში მოცემულია stannous ფტორი, როგორც ინგრედიენტი. Stannous ეხება კალის (II), ასე რომ, სტენოლური ფტორის ქიმიური ფორმულაა SnF2. სხვა ხშირად გამოყენებული არასტანდარტული სახელებია რკინის [რკინა (III)], შავი [რკინის (II)] და სტანის [კალის (IV)]]. -Ic სუფიქსი გულისხმობს უფრო მაღალი იონური მუხტის ფორმას, ხოლო -ous სუფიქსი - ქვედა იონური მუხტის ფორმას.