Hvordan du skriver en kjemisk sammensatt formel

Formler av kjemiske forbindelser gir en kortkommunikasjon for strukturen til molekyler og forbindelser. Å lese og skrive den kjemiske formelen til forbindelser krever bare litt forståelse av kjemisk språk.

Vitenskap er avhengig av språkets presisjon for å kommunisere effektivt. Følgende definisjoner vil hjelpe deg å lære hvordan du skriver den kjemiske formelen for forskjellige forbindelser.

Atomer er de minste partiklene i et element. Atomer kan ikke brytes ned ytterligere og fremdeles beholde elementets unike egenskaper. Atomer har tre hovedpartikler: Protoner (positive partikler) og nøytroner (partikler uten noen ladning) danner atomkjernen eller sentrum, og elektroner (som har negative ladninger) beveger seg rundt cellekjernen. Disse små elektronene spiller en avgjørende rolle i å danne forbindelser.

Elementene inneholder bare en type atom. Elementene kan være metaller, ikke-metaller eller halvmetaller.

Forbindelser dannes når atomer kjemisk kombineres. Når metaller kombineres (reagerer) med ikke-metaller, dannes vanligvis ioniske forbindelser. Når ikke-metaller kombineres, dannes vanligvis kovalente forbindelser.

Molekyler er den minste delen av en forbindelse som har egenskapene til forbindelsen. Molekyler har ingen kostnad, noe som betyr at positive og negative avbryter hverandre.

Det dannes ioner når et atom eller en gruppe atomer får eller mister en eller flere elektroner, noe som resulterer i negativt eller positivt ladede partikler. Positive ioner dannes når elektroner går tapt eller tas bort. Negative ioner dannes når elektroner tilsettes.

En kjemisk formel representerer den kjemiske sammensetningen av et stoff. Å skrive kjemiske ligninger krever forståelse av hvordan kjemiske formler fungerer.

Hvert element har sitt eget symbol. Det periodiske elementet viser elementene og deres symboler, som vanligvis er første eller to første bokstaver i elementets navn. Noen få elementer har imidlertid vært kjent så lenge at symbolene deres stammer fra deres latinske eller greske navn. For eksempel kommer symbolet for bly, Pb, fra det latinske ordet plumbum.

Kjemiske symboler med to bokstaver har alltid den første bokstaven med store bokstaver og den andre bokstaven skrevet med små bokstaver. Dette standardformatet forhindrer forvirring. For eksempel representerer symbolet Bi vismut, element 83. Hvis du ser BI, representerer det en forbindelse laget av bor (B, element 5) og jod (I, element 53).

Posisjonen til tallene i kjemiske formler gir spesifikk informasjon om grunnstoffet eller forbindelsen.

Antall atomer eller molekyler

Tallet foran et elementssymbol eller en sammensatt formel forteller hvor mange atomer eller molekyler. Hvis det ikke vises noe tall foran symbolet, er det bare ett atom eller molekyl. Vurder for eksempel formelen for den kjemiske reaksjonen som danner karbondioksid, C + 2O → CO₂. Tallet 2 foran oksygensymbolet O viser at det er to oksygenatomer i reaksjonen. Mangelen på et tall som går foran karbonsymbolet C og sammensatte formel CO₂ viser at det er ett karbonatom og ett karbondioksidmolekyl.

Betydningen av abonnementsnumre

Abonnementsnumre i kjemiske formler representerer antall atomer eller molekyler umiddelbart før abonnementet. Hvis ingen tegn følger det kjemiske symbolet, forekommer bare ett av elementet eller forbindelsen i molekylet. I eksemplet med karbondioksid, CO₂, sier tegnet 2 som følger oksygensymbolet O at det er to oksygenatomer i forbindelsen CO₂, og ingen tegn som følger symbolet C sier at bare ett karbonatom forekommer i molekylet. Mer komplekse molekyler som nitration NO₃ vil være omgitt av parenteser hvis mer enn en forekommer i formelen og abonnementet plasseres utenfor den avsluttende parentesen. For eksempel er forbindelsen magnesiumnitrat skrevet som Mg (NO₃)₂. I dette eksemplet har forbindelsen ett magnesiumatom og to nitratmolekyler.

Betydningen av hevetall og tegn

Hevetall og tegn representerer ladningene til ioner. Ioner kan være individuelle atomer eller polyatomiske. De fleste polyatomiske ioner har negative ladninger. Negative ladninger skjer når antall elektroner er større enn antall protoner. Positive ladninger oppstår når antall protoner overstiger antall elektroner.

I eksemplet med magnesiumnitrat er den kjemiske reaksjonsformelen:

Mg²⁺ + 2 (NEI₃)^- → Mg (NO₃)₂

Overskrift 2+ (som også kan skrives som +2 eller ++) viser at magnesiumionet har to ekstra positive ladninger mens overskrift - viser at nitrationen NO₃ har en negativ ladning. Siden det endelige molekylet må være nøytralt, må positive og negative avbryte hverandre for å legge til null. Så, et positivt magnesiumion med 2+ ladning kombineres med to negative nitrationer, med en negativ ladning hver, for å danne det nøytrale magnesiumnitratmolekylet:

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

Tall og kjemiske prefikser

Mange formler bruker latinske og greske prefikser for å identifisere antall atomer eller ioner i forbindelsen. Vanlige prefikser inkluderer mono (ett eller enkelt), bi eller di (to eller dobbelt), tri (tre), tetra (fire), penta (fem), heksa (seks) og hepta (sju). For eksempel har karbonmonoksid ett karbonatom og ett oksygenatom mens karbondioksid har ett karbonatom og to oksygenatomer. De kjemiske formlene er CO og CO₂, henholdsvis.

Når du navngir kjemikalier, er spesialuttrykk og forkortelser vanlige. Kationen eller det positive ionet bruker elementnavnet, med et romertall hvis elementet har mer enn en mulig ladning. Hvis bare ett element danner anionet eller det negative ionet, er det andre begrepet "rot" -elementnavnet med sluttid, som oksid (oksygen + ide) eller klorid (klor + ide). Hvis anionet er polyatomisk, kommer navnet fra navnet på det polyatomiske ionet. Disse navnene må huskes, men noen vanlige polyatomiske ioner inkluderer:

• hydroksid (OH^-)
  
• karbonat (CO₃^-)
  
• fosfat (PO₄^3-)
  
• nitrat (NO₃^-)
  
• sulfat (SO₄^2-)

Bruk følgende eksempler for å øve deg i å skrive kjemiske formler. Selv om navnet vanligvis viser rekkefølgen på atomene eller forbindelsene, hvordan vet du hvilket element som kommer først i en kjemisk formel? Når du skriver formel, kommer det positive atomet eller ionet først etterfulgt av navnet på det negative ionet.

Det kjemiske navnet på vanlig bordsalt er natriumklorid. Den periodiske tabellen viser at symbolet for natrium er Na og symbolet for klor er Cl. Den kjemiske formelen for natriumklorid er NaCl.

Det kjemiske navnet på et tørrrensemiddel er karbontetraklorid. Symbolet for karbon er C. Tetra betyr fire og symbolet for klor er Cl. Den kjemiske formelen for karbontetraklorid er CCl₄.

Det kjemiske navnet på natron er natriumbikarbonat. Symbolet for natrium er Na. Prefikset bi- betyr to eller dobbelt, og karbonat refererer til det polyatomiske ionet CO₃. Den kjemiske formelen er derfor Na (CO₃)₂.

Prøv å skrive formelen for en forbindelse som heter dinitrogen heptachloride. Di- betyr to eller doble, så det er to nitrogenatomer. Hepta- betyr syv, så det er syv klorid (klor) atomer. Formelen må da være N₂Cl₇.

En av de få positivt ladede polyatomiske ionene er ammonium. Formelen for ammoniumionen er NH₃⁺. Forbindelsen ammoniumhydroksyd har formelen NH₃ÅH. Selv om det kan virke logisk å kombinere symboler slik at formelen leser som NH₄O, dette ville ikke være riktig. For å korrekt skrive den kjemiske formelen for dette molekylet er de to polyatomiske ionene, ammonium og hydroksyd, representert hver for seg i formelen.

Overgangsmetaller kan danne forskjellige ioner. Avgiften vises i det sammensatte navnet som et romertall. For eksempel forbindelsen CuF₂ vil bli skrevet som kobber (II) fluor, bestemt fordi fluoridionladningen alltid er 1-, så det balanserende kobberionet må ha en ladning på 2+. Ved å bruke denne modellen, må formelen for jern (III) klorid være FeCl₃ fordi jern (III) har en ladning på 3+. Å vite at et enkelt klorion har en negativ ladning, må det nøytrale molekylet ha tre negative klorioner for å balansere jern (III) ionet.

Mer tradisjonelle, mindre standardiserte navn henger fortsatt i kjemi. For eksempel viser mange fluorskyllinger tinnfluor som ingrediens. Stannous refererer til tinn (II), så den kjemiske formelen for tinnfluorid er SnF₂. Andre vanlige ikke-standardnavn inkluderer jern [jern (III)], jern [jern (II)] og stannic [tinn (IV)]. Suffikset -ic refererer til formen med en høyere ionisk ladning mens suffikset -ous refererer til formen med den lavere ioniske ladningen.