Cheminių junginių formulės suteikia trumpą informaciją apie molekulių ir junginių struktūrą. Norint perskaityti ir parašyti cheminę junginių formulę, reikia šiek tiek suprasti chemijos kalbą.
Sąvokų apibrėžimai
Mokslas priklauso nuo kalbos tikslumo norint efektyviai bendrauti. Šie apibrėžimai padės jums sužinoti, kaip parašyti skirtingų junginių cheminę formulę.
Atomai yra mažiausios elemento dalelės. Atomų negalima toliau skaidyti ir jie vis tiek išlaiko unikalias elemento savybes. Atomai turi tris pagrindines daleles: protonus (teigiamas daleles) ir neutronus (daleles be jų) krūvis) sudaro atomo branduolį arba centrą, o elektronai (turintys neigiamų krūvių) juda aplink branduolys. Šie maži elektronai vaidina svarbų vaidmenį formuojant junginius.
Elementuose yra tik vienos rūšies atomas. Elementai gali būti metalai, nemetalai ar pusmetiai.
Junginiai susidaro, kai atomai chemiškai susijungia. Metalams susijungus (reaguojant) su nemetalais, paprastai susidaro joniniai junginiai. Sujungus nemetalus, paprastai susidaro kovalentiniai junginiai.
Molekulės yra mažiausia junginio dalis, turinti junginio savybių. Molekulės neturi jokio krūvio, o tai reiškia, kad teigiami ir neigiami dalykai panaikina vienas kitą.
Jonai susidaro, kai atomas ar atomų grupė įgyja ar praranda vieną ar daugiau elektronų, o tai lemia neigiamai arba teigiamai įkrautas daleles. Teigiami jonai susidaro, kai elektronai prarandami arba atimami. Neigiami jonai susidaro, kai pridedami elektronai.
Cheminė formulė atspindi cheminę medžiagos sudėtį. Rašant chemines lygtis reikia suprasti, kaip veikia cheminės formulės.
Elementų simbolių identifikavimas
Kiekvienas elementas turi savo simbolį. Periodinėje elementų lentelėje rodomi elementai ir jų simboliai, kurie paprastai yra pirmoji arba dvi pirmosios elemento pavadinimo raidės. Keletas elementų buvo žinomi taip ilgai, kad jų simboliai kilo iš lotyniškų ar graikiškų pavadinimų. Pavyzdžiui, švino simbolis Pb kilęs iš lotyniško žodžio slyvinė.
Cheminių simbolių rašymas
Cheminių simbolių su dviem raidėmis pirmoji raidė visada rašoma didžiosiomis raidėmis, o antroji - mažosiomis raidėmis. Šis standartinis formatas apsaugo nuo painiavos. Pavyzdžiui, simbolis Bi reiškia bismutą, 83 elementą. Jei matote BI, tai reiškia junginį, pagamintą iš boro (B, 5 elementas) ir jodo (I, 53 elementas).
Skaičiai cheminėmis formulėmis
Skaičių padėtis cheminėse formulėse suteikia konkrečios informacijos apie elementą ar junginį.
Atomų ar molekulių skaičius
Skaičius prieš elemento simbolį ar junginio formulę nurodo, kiek atomų ar molekulių. Jei prieš simbolį nerodomas skaičius, yra tik vienas atomas ar molekulė. Pavyzdžiui, apsvarstykite cheminės reakcijos, kuri sudaro anglies dioksidą, C + 2O → CO, formulę2. Skaičius 2 prieš deguonies simbolį O rodo, kad reakcijoje yra du deguonies atomai. Skaičiaus prieš anglies simbolį C ir junginio formulę CO trūkumas2 rodo, kad yra vienas anglies atomas ir viena anglies dioksido molekulė.
Indeksų skaičių reikšmė
Abiejų indeksų skaičiai cheminėse formulėse nurodo atomų ar molekulių skaičių prieš pat indeksą. Jei po cheminio simbolio nėra indekso, molekulėje atsiranda tik vienas iš elementų ar junginių. Anglies dioksido pavyzdžiu CO2, po indeksu 2 po deguonies simboliu O sakoma, kad junginyje CO yra du deguonies atomai2ir nė vienas po simboliu C esantis indeksas nesako, kad molekulėje yra tik vienas anglies atomas. Sudėtingesnės molekulės kaip nitrato jonas NO3 bus uždarytas skliausteliuose, jei formulėje yra daugiau nei vienas, o indeksas bus už uždarymo skliaustų. Pavyzdžiui, magnio nitrato junginys rašomas kaip Mg (NO3)2. Šiame pavyzdyje junginys turi vieną magnio atomą ir dvi nitrato molekules.
Viršutinių skaičių ir ženklų reikšmė
Viršutiniai skaičiai ir ženklai rodo jonų krūvius. Jonai gali būti atskiri atomai arba poliaatominiai. Dauguma poliaatominių jonų turi neigiamų krūvių. Neigiami krūviai įvyksta, kai elektronų skaičius yra didesnis už protonų skaičių. Teigiami krūviai atsiranda, kai protonų skaičius viršija elektronų skaičių.
Magnio nitrato pavyzdyje cheminės reakcijos formulė yra:
Mg2+ + 2 (NE3)- → Mg (NE3)2
Viršutinis indeksas 2+ (kuris taip pat gali būti parašytas kaip +2 arba ++) rodo, kad magnio jonas turi du papildomus teigiamus krūvius, o viršutinis indeksas rodo, kad nitrato jonas NO3 turi vieną neigiamą krūvį. Kadangi galutinė molekulė turi būti neutrali, teigiami ir neigiami turi panaikinti vienas kitą, kad pridėtų nulį. Taigi, vienas teigiamas magnio jonas su savo 2+ krūviu sujungiamas su dviem neigiamais nitrato jonais, kurių kiekvienas turi po vieną neigiamą krūvį, ir sudaro neutralią magnio nitrato molekulę:
2 + 2(-1) = 2 - 2 = 0
Skaičiai ir cheminiai priešdėliai
Daugelyje formulių atomų ar jonų skaičiui junginyje nustatyti naudojami lotyniški ir graikiški priešdėliai. Paprastieji priešdėliai yra monofoniniai (vienas arba vienas), bi arba di (du arba dvigubi), tri (trys), tetra (keturi), penta (penki), heksa (šeši) ir hepta (septyni). Pavyzdžiui, anglies monoksidas turi vieną anglies atomą ir vieną deguonies atomą, o anglies dioksidas turi vieną anglies atomą ir du deguonies atomus. Cheminės formulės yra CO ir CO2, atitinkamai.
Papildomos cheminės santrumpos
Pavadinant chemines medžiagas, dažnai vartojami specialūs terminai ir santrumpos. Katijonas arba teigiamas jonas naudoja elemento pavadinimą su romėnišku skaitmeniu, jei elementas turi daugiau nei vieną galimą krūvį. Jei tik vienas elementas sudaro anijoną arba neigiamą joną, antrasis terminas yra „šaknies“ elemento pavadinimas su galiniu -ide, pavyzdžiui, oksidas (deguonis + ide) arba chloridas (chloras + ide). Jei anijonas yra poliaatominis, pavadinimas kilęs iš polatominio jono pavadinimo. Šiuos pavadinimus reikia įsiminti, tačiau kai kurie įprasti polatominiai jonai yra šie:
- hidroksidas (OH-)
- karbonatas (CO3-)
- fosfatas (PO43-)
- nitratas (NO3-)
- sulfatas (SO42-)
Cheminės formulės pavyzdžiai
Naudokitės šiais pavyzdžiais, norėdami rašyti chemines formules. Nors pavadinimas paprastai parodo atomų ar junginių eilės tvarką, iš kur žinoti, kuris elementas yra pirmasis cheminėje formulėje? Rašant formulę, pirmiausia yra teigiamas atomas arba jonas, po kurio nurodomas neigiamo jono pavadinimas.
Cheminis paprastosios valgomosios druskos pavadinimas yra natrio chloridas. Periodinė lentelė rodo, kad natrio simbolis yra Na, o chloro - Cl. Cheminė natrio chlorido formulė yra NaCl.
Cheminis cheminio valymo tirpiklio pavadinimas yra tetrachloro anglis. Anglies simbolis yra C. „Tetra“ reiškia keturis, o chloro simbolis yra Cl. Cheminė anglies tetrachlorido formulė yra CCl4.
Cheminis sodos pavadinimas yra natrio bikarbonatas. Natrio simbolis yra Na. Priešdėlis bi- reiškia du arba dvigubus, o karbonatas reiškia poliaatominį joną CO3. Todėl cheminė formulė yra Na (CO3)2.
Pabandykite parašyti junginio, pavadinto dinitrogeno heptachloridu, formulę. Di- reiškia du arba dvigubai, taigi yra du azoto atomai. Hepta- reiškia septynis, taigi yra septyni chlorido (chloro) atomai. Tada formulė turi būti N2Cl7.
Vienas iš nedaugelio teigiamai įkrautų poliaatominių jonų yra amonis. Amonio jono formulė yra NH3+. Junginio amonio hidroksido formulė NH3OI. Nors gali atrodyti logiška derinti simbolius, kad formulė būtų skaitoma kaip NH4O, tai nebūtų teisinga. Norėdami teisingai parašyti šios molekulės cheminę formulę, abu poliaatominiai jonai - amonis ir hidroksidas - formulėje pateikiami atskirai.
Pereinamojo metalo formulė
Pereinamieji metalai gali sudaryti skirtingus jonus. Krautas bus rodomas sudėtiniame pavadinime kaip romėniškas skaičius. Pavyzdžiui, junginys CuF2 bus užrašytas kaip vario (II) fluoridas, nustatomas, nes fluoro jonų krūvis visada yra 1-, todėl balansuojantis vario jonas turi turėti 2+ krūvį. Naudojant šį modelį, geležies (III) chlorido formulė turi būti FeCl3 nes geležis (III) turi 3+ krūvį. Žinant, kad vienas chloro jonas turi vieną neigiamą krūvį, neutrali molekulė turi turėti tris neigiamus chloro jonus, kad subalansuotų geležies (III) joną.
Tačiau tradiciniai, mažiau standartizuoti pavadinimai vis dar gajūs chemijoje. Pvz., Daugelyje fluoro skalavimo medžiagų yra alavo fluorido. Alavas reiškia aliejų (II), todėl alavo fluoro cheminė formulė yra SnF2. Kiti dažniausiai naudojami nestandartiniai pavadinimai yra geležis [geležis (III)], geležis [geležis (II)] ir alavas [alavas (IV)]. Priesaga -ic reiškia formą, turinčią didesnį joninį krūvį, o galūnė -ous reiškia formą, kurios joninis krūvis yra mažesnis.