Ako napísať vzorec chemickej zlúčeniny

Vzorce chemických zlúčenín poskytujú skratkovú komunikáciu pre štruktúru molekúl a zlúčenín. Čítanie a písanie chemického vzorca pre zlúčeniny vyžaduje len malé pochopenie jazyka chémie.

Veda závisí od presnosti jazyka, aby mohla efektívne komunikovať. Nasledujúce definície vám pomôžu naučiť sa, ako napísať chemický vzorec pre rôzne zlúčeniny.

Atómy sú najmenšie častice prvku. Atómy sa nedajú ďalej členiť a stále si zachovávajú jedinečné vlastnosti prvku. Atómy majú tri hlavné čiastkové častice: protóny (pozitívne častice) a neutróny (častice bez akýchkoľvek) náboj) tvoria jadro alebo stred atómu a elektróny (ktoré majú záporné náboje) sa pohybujú okolo jadro. Tieto malé elektróny hrajú rozhodujúcu úlohu pri tvorbe zlúčenín.

Prvky obsahujú iba jeden druh atómu. Prvky môžu byť kovy, nekovy alebo polokovy.

Zlúčeniny vznikajú chemickou kombináciou atómov. Keď sa kovy kombinujú (reagujú) s nekovmi, zvyčajne sa tvoria iónové zlúčeniny. Keď sa kombinujú nekovy, zvyčajne sa tvoria kovalentné zlúčeniny.

Molekuly sú najmenšou časťou zlúčeniny, ktorá má vlastnosti tejto zlúčeniny. Molekuly nie sú spoplatnené, čo znamená, že pozitíva a negatíva sa navzájom rušia.

Ióny sa tvoria, keď atóm alebo skupina atómov získa alebo stratí jeden alebo viac elektrónov, čo má za následok negatívne alebo pozitívne nabité častice. Pri strate alebo odňatí elektrónov sa vytvárajú pozitívne ióny. Po pridaní elektrónov sa vytvárajú negatívne ióny.

Chemický vzorec predstavuje chemické zloženie látky. Písanie chemických rovníc si vyžaduje pochopenie fungovania chemických vzorcov.

Každý prvok má svoj vlastný symbol. Periodická tabuľka prvkov zobrazuje prvky a ich symboly, ktoré sú zvyčajne prvým písmenom alebo prvými dvoma písmenami názvu prvku. Niekoľko prvkov je však známych už tak dlho, že ich symboly pochádzajú z ich latinských alebo gréckych mien. Napríklad symbol pre olovo, Pb, pochádza z latinského slova olovnica.

Chemické symboly s dvoma písmenami majú vždy prvé písmeno veľké a druhé písmeno malé. Tento štandardný formát zabraňuje zámene. Napríklad symbol Bi predstavuje bizmut, prvok 83. Ak vidíte BI, znamená to zlúčeninu vyrobenú z bóru (B, prvok 5) a jódu (I, prvok 53).

Pozícia čísel v chemických vzorcoch poskytuje konkrétne informácie o prvku alebo zlúčenine.

Počet atómov alebo molekúl

Číslo pred symbolom prvku alebo zloženým vzorcom udáva počet atómov alebo molekúl. Ak sa pred symbolom nenachádza žiadne číslo, je tu iba jeden atóm alebo molekula. Zvážte napríklad vzorec pre chemickú reakciu, pri ktorej vzniká oxid uhličitý, C + 2O → CO₂. Číslo 2 pred symbolom kyslíka O ukazuje, že v reakcii sú dva atómy kyslíka. Chýbajúce číslo pred uhlíkovým symbolom C a zloženým vzorcom CO₂ ukazuje, že existuje jeden atóm uhlíka a jedna molekula oxidu uhličitého.

Význam čísel dolného indexu

Čísla dolného indexu v chemických vzorcoch predstavujú počet atómov alebo molekúl bezprostredne predchádzajúcich dolnému indexu. Ak za chemickým symbolom nenasleduje žiadny dolný index, v molekule sa vyskytuje iba jeden z prvkov alebo zlúčenín. V príklade oxidu uhličitého, CO₂, dolný index 2 za symbolom kyslíka O hovorí, že v zlúčenine CO sú dva atómy kyslíka₂a žiadny dolný index za symbolom C nehovorí o tom, že sa v molekule vyskytuje iba jeden atóm uhlíka. Zložitejšie molekuly ako dusičnanový ión NO₃ budú uvedené v zátvorkách, ak sa vo vzorci vyskytne viac ako jeden a dolný index bude umiestnený mimo uzatváraciu zátvorku. Napríklad zlúčenina dusičnan horečnatý sa píše ako Mg (NO₃)₂. V tomto príklade má zlúčenina jeden atóm horčíka a dve molekuly dusičnanu.

Význam horných čísel a znakov

Čísla a znaky horného indexu predstavujú náboje iónov. Ióny môžu byť jednotlivé atómy alebo viacatómové. Väčšina polyatomických iónov má negatívne náboje. Negatívne náboje sa vyskytujú, keď je počet elektrónov väčší ako počet protónov. Pozitívne náboje sa vyskytujú, keď počet protónov prekročí počet elektrónov.

V príklade dusičnanu horečnatého je vzorec chemickej reakcie:

Mg²⁺ + 2 (Č₃)^- → Mg (Č₃)₂

Horný index 2+ (ktorý možno tiež zapísať ako +2 alebo ++) ukazuje, že horčíkový ión má dva extra pozitívne náboje, zatiaľ čo horný index - ukazuje, že dusičnanový ión NIE₃ má jeden záporný náboj. Pretože konečná molekula musí byť neutrálna, pozitíva a negatíva sa musia navzájom rušiť, aby sa pridali k nule. Jeden pozitívny ión horčíka s nábojom 2+ sa teda kombinuje s dvoma negatívnymi iónmi dusičnanu, každý s jedným negatívnym nábojom, za vzniku neutrálnej molekuly dusičnanu horečnatého:

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

Čísla a chemické predpony

Mnoho vzorcov používa na identifikáciu počtu atómov alebo iónov v zlúčenine latinské a grécke predpony. Bežné predpony zahŕňajú mono (jeden alebo jeden), bi alebo di (dva alebo dvojité), tri (tri), tetra (štyri), penta (päť), hexa (šesť) a hepta (sedem). Napríklad oxid uhoľnatý má jeden atóm uhlíka a jeden atóm kyslíka, zatiaľ čo oxid uhličitý má jeden atóm uhlíka a dva atómy kyslíka. Chemické vzorce sú CO a CO₂, resp.

Pri pomenovávaní chemikálií sú bežné špeciálne termíny a skratky. Katión alebo kladný ión používa názov prvku, ak má prvok viac ako jeden možný náboj, s rímskymi číslicami. Ak iba jeden prvok tvorí anión alebo záporný ión, druhým výrazom je názov „koreňového“ prvku s koncovkou -ide, napríklad oxid (kyslík + ide) alebo chlorid (chlór + ide). Ak je anión viacatómový, jeho názov pochádza z názvu viacatómového iónu. Tieto názvy si musia pamätať, ale niektoré bežné polyatomické ióny zahŕňajú:

• hydroxid (OH^-)
  
• uhličitan (CO₃^-)
  
• fosfát (PO₄^3-)
  
• dusičnan (NO₃^-)
  
• síran (SO₄^2-)

Nasledujúce príklady si precvičte písanie chemických vzorcov. Aj keď názov zvyčajne ukazuje poradie atómov alebo zlúčenín, ako viete, ktorý prvok je v chemickom vzorci prvý? Pri písaní vzorca je najskôr kladný atóm alebo ión a za ním názov záporného iónu.

Chemický názov bežnej kuchynskej soli je chlorid sodný. Periodická tabuľka ukazuje, že symbolom sodíka je Na a symbolom chlóru Cl. Chemický vzorec pre chlorid sodný je NaCl.

Chemický názov pre rozpúšťadlo na chemické čistenie je tetrachlórmetán. Symbol pre uhlík je C. Tetra znamená štyri a symbol pre chlór je Cl. Chemický vzorec pre tetrachlórmetán je CCl₄.

Chemický názov pre sódu bikarbónu je hydrogenuhličitan sodný. Symbol pre sodík je Na. Predpona bi- znamená dva alebo dva a uhličitan označuje polyatómový ión CO₃. Chemický vzorec je teda Na (CO₃)₂.

Skúste napísať vzorec pre zlúčeninu s názvom dinitrogen heptachloride. Di- znamená dva alebo dva, takže existujú dva atómy dusíka. Hepta- znamená sedem, takže existuje sedem atómov chloridu (chlóru). Vzorec potom musí byť N₂Cl₇.

Jedným z mála pozitívne nabitých polyatómových iónov je amónium. Vzorec pre amónny ión je NH₃⁺. Zlúčenina hydroxidu amónneho má vzorec NH₃OH. Aj keď sa môže zdať logické kombinovať symboly tak, aby vzorec znel ako NH₄To by nebolo správne. Aby bolo možné správne napísať chemický vzorec pre túto molekulu, sú vo vzorci osobitne zastúpené dva polyatómové ióny, amónny a hydroxid.

Prechodné kovy môžu vytvárať rôzne ióny. Poplatok sa v názve zlúčeniny zobrazí ako rímske číslo. Napríklad zlúčenina CuF₂ bude zapísaný ako fluorid meďnatý, určený preto, lebo náboj fluoridových iónov je vždy 1-, takže vyrovnávací medený ión musí mať náboj 2+. Pri použití tohto modelu musí byť vzorec pre chlorid železitý FeCl₃ pretože železo (III) má náboj 3+. S vedomím, že jeden ión chlóru má jeden negatívny náboj, musí mať neutrálna molekula tri záporné ióny chlóru, aby sa vyvážil ión železa (III).

Tradičnejšie, menej štandardizované názvy však v chémii stále pretrvávajú. Napríklad veľa výplachov fluóru uvádza ako prísadu fluorid cínatý. Cínatý znamená cín (II), takže chemický vzorec pre fluorid cínatý je SnF₂. Medzi ďalšie bežne používané neštandardné názvy patrí železitý [železo (III)], železný [železo (II)] a cíničitý [cín (IV)]. Prípona -ic sa týka formy s vyšším iónovým nábojom, zatiaľ čo prípona -ic sa týka formy s nižším iónovým nábojom.