Hoe wordt de formule van een verbinding bepaald?

De chemische formule voor water, H₂O, is gemakkelijk te herkennen, en als iemand om een ​​glaasje H. vraagt₂O, de meeste mensen zouden het verzoek begrijpen, ook al klinkt "water" niet als "H₂O." Als u weet hoe chemische formules worden gemaakt, kunt u begrijpen waarom de formule er zo uitziet en waarom er een twee staat achter het waterstofsymbool, H, en niet na het zuurstofsymbool, O.

Er bestaan ​​regels voor het benoemen van verbindingen, en bekendheid ermee kan helpen bij het bepalen van een formule voor een verbinding. Een chemische naam voor water is bijvoorbeeld diwaterstofmonoxide. Hier, het voorvoegsel di- betekent twee en mono-, een. Dit betekent dat er twee waterstofatomen en één zuurstof zijn, of H₂O.

Het voordeel van voorvoegsels bij het benoemen van niet-metaalverbindingen biedt een eenvoudige benadering voor het maken van chemische formules: Let op het voorvoegsel voor het element en plaats vervolgens het symbool voor het element gevolgd door het cijfer in de voorvoegsel. Als er geen prefix bestaat vóór het eerste element, wordt aangenomen dat het er één is.

Maak de formule voor distikstofpentoxide.

Hier is het voorvoegsel voor stikstof di-, wat betekent dat twee, en voor stikstof is penta-, wat vijf betekent.

De formule voor distikstofpentoxide is N₂O₅.

Verbindingen tussen metalen en niet-metalen creëren ionische verbindingen. De totale lading van een ionische verbinding moet neutraal zijn.

Het is handig om de ladingen van elementen uit het periodiek systeem te kennen. Onthoud dat een groep elementen een kolom is in het periodiek systeem:

• Groep 1 (bijv. waterstof), +1
• Groep 2 (bijv. calcium): +2
• Groep 15 (bijv. stikstof): +3
• Groep 16 (bijv. zuurstof): -2
• Groep 17 (bijv. Fluor): -1

Het kation (metaal, positief geladen) wordt eerst genoemd, gevolgd door het anion (niet-metaal, negatief geladen) in een ionische verbinding.

Voorbeeld 1: Maak de formule voor de ionenverbinding voor natriumchloride.

Stap 1: Schrijf het symbool en laad op: Na¹⁺ en Cl^1-.

Stap 2: Gebruik de kriskras methode:. Plaats het nummer (niet het ladingsteken) van de positieve lading als het subscript van het anion. Voeg vervolgens het nummer van de negatieve lading toe aan het subscript voor het kation: Na₁kl₁.

Stap 3: Verlaag naar de laagste verhouding en laat subscripts van 1: NaCl weg.

Voorbeeld 2: Maak een formule voor aluminiumchloraat.

Stap 1: Schrijf het symbool en laad op: Al³⁺ en ClO₃^1-.

Stap 2: Gebruik de kriskrasmethode. Merk op dat chloraat een polyatomair ion is. De atomen van een polyatomisch ion moeten bij elkaar worden gehouden als één ion, ondanks dat ze uit meer dan één atoom zijn samengesteld: Al₁(ClO)₃.

Stap 3: Verlaag naar de laagste verhouding en laat subscripts van 1: Al (ClO) weg₃.

Voorbeeld 3: Maak een formule voor aluminiumoxide.

Stap 1: Schrijf het symbool en laad op: Al³⁺ en O^2-.

Stap 2: Gebruik de kriskrasmethode: Al₂O₃.

Stap 3: Verlaag naar de laagste verhouding en laat subscripts van 1: Al. weg₂O₃.

Een empirische formule geeft de eenvoudigste gehele-getalverhouding van atomen in een verbinding wanneer de gegeven informatie de massa van elk element is en niet de naam van de verbinding.

Stap 1: Noteer het aantal gram dat in de opgave staat:

40,50 g Ca; 32,40 gram O; 2,00 g H

Opmerking: als percentages worden gegeven, neem dan aan dat dit de massa van elk element is.

Stap 2: Zet massa om in molaire massa. Vind de molaire massa*es* op het periodiek systeem voor elk element; calcium is bijvoorbeeld 40,08 gram/mol. Dan vermenigvuldig de molaire massaverhouding met het bedrag dat in de opgave staat:

40,50 g Ca × 1 mol Ca / 40,08 g Ca = 1,01 mol Ca

32,40 g O × 1 mol O / 16,00 g O = 2,03 mol O

2,00 g H × 1 mol H / 1,01 g H = 1,98 mol H

Stap 3: Deel elk van de hierboven berekende waarden door de kleinste aantal mol berekend. In dit probleem is dit de 1,01 mol Ca:

Ca: 1.01 / 1.01 = 1

O: 2,03 / 1,01 = 2

H: 1,98 / 1,01 = 1,96 of 2

Stap 4: Gebruik de molverhouding van gehele getallen om de formule te maken:

CaO₂H₂ of Ca (OH)₂ creëert calciumhydroxide.