Kako napisati formulo kemijske spojine

Formule kemičnih spojin zagotavljajo kratkoročno komunikacijo o strukturi molekul in spojin. Branje in pisanje kemijske formule spojin zahteva le malo razumevanja jezika kemije.

Znanost je odvisna od natančnosti jezika za učinkovito sporazumevanje. Naslednje definicije vam bodo pomagale, da se naučite napisati kemijsko formulo za različne spojine.

Atomi so najmanjši delci elementa. Atomov ni več mogoče razgraditi in še vedno ohranjajo edinstvene značilnosti elementa. Atomi imajo tri glavne delce: protone (pozitivni delci) in nevtrone (delce brez naboj) tvorijo jedro ali središče atoma in elektroni (ki imajo negativne naboje) se gibljejo okoli jedro. Ti drobni elektroni igrajo ključno vlogo pri tvorbi spojin.

Elementi vsebujejo samo eno vrsto atoma. Elementi so lahko kovine, nekovine ali polmetali.

Spojine nastanejo, kadar se atomi kemično kombinirajo. Ko se kovine kombinirajo (reagirajo) z nekovinami, običajno nastanejo ionske spojine. Ko se nekovine kombinirajo, običajno nastanejo kovalentne spojine.

Molekule so najmanjši del spojine, ki ima lastnosti spojine. Molekule nimajo naboja, kar pomeni, da se pozitivne in negativne strani medsebojno izničijo.

Ioni nastanejo, ko atom ali skupina atomov pridobi ali izgubi enega ali več elektronov, kar povzroči negativno ali pozitivno nabite delce. Pozitivni ioni nastanejo, ko se elektroni izgubijo ali odvzamejo. Negativni ioni nastanejo ob dodajanju elektronov.

Kemična formula predstavlja kemično sestavo snovi. Zapis kemijskih enačb zahteva razumevanje delovanja kemijskih formul.

Vsak element ima svoj simbol. Periodična tabela elementov prikazuje elemente in njihove simbole, ki so običajno prva črka ali prvi dve črki imena elementa. Nekaj ​​elementov pa je znanih že tako dolgo, da njihovi simboli izvirajo iz njihovih latinskih ali grških imen. Na primer, simbol za svinec, Pb, izhaja iz latinske besede plumbum.

Kemični simboli z dvema črkama imajo vedno prvo začetnico z veliko začetnico, drugo črko pa z malimi črkami. Ta standardni format preprečuje zmedo. Na primer, simbol Bi predstavlja bizmut, element 83. Če vidite BI, to pomeni spojino iz bora (B, element 5) in joda (I, element 53).

Položaj števil v kemijskih formulah daje posebne informacije o elementu ali spojini.

Število atomov ali molekul

Število pred simbolom elementa ali sestavljeno formulo pove, koliko atomov ali molekul. Če se pred simbolom ne prikaže nobena številka, je samo en atom ali molekula. Na primer, upoštevajte formulo za kemijsko reakcijo, ki tvori ogljikov dioksid, C + 2O → CO₂. Številka 2 pred simbolom kisika O kaže, da sta v reakciji dva atoma kisika. Pomanjkanje številke pred simbolom ogljika C in spojino s formulo CO₂ kaže, da obstaja en atom ogljika in ena molekula ogljikovega dioksida.

Pomen številk podpisa

Številke indeksa v kemijskih formulah predstavljajo število atomov ali molekul neposredno pred indeksom. Če noben podpis ne sledi kemičnemu simbolu, se v molekuli pojavi le en element ali spojina. V primeru ogljikovega dioksida je CO₂, podpis 2 za simbolom kisika O pravi, da sta v spojini CO dva atoma kisika₂in noben podpis, ki sledi simbolu C, ne pravi, da se v molekuli pojavlja le en atom ogljika. Kompleksnejše molekule, kot je nitratni ion NO₃ bo v oklepajih zaprta, če se v formuli pojavi več kot en in bo indeks postavljen zunaj zaključne oklepaje. Na primer, spojina magnezijev nitrat je zapisana kot Mg (NO₃)₂. V tem primeru ima spojina en atom magnezija in dve molekuli nitrata.

Pomen nadpisnih številk in znakov

Nadzvočna števila in znaki predstavljajo naboje ionov. Ioni so lahko posamezni atomi ali večatomski. Večina mnogoatomskih ionov ima negativne naboje. Negativni naboji se zgodijo, ko je število elektronov večje od števila protonov. Pozitivni naboji se pojavijo, ko število protonov preseže število elektronov.

V primeru magnezijevega nitrata je formula kemijske reakcije:

Mg²⁺ + 2 (ŠT₃)^- → Mg (ŠT₃)₂

Nadpis 2+ (ki ga lahko zapišemo tudi kot +2 ali ++) kaže, da ima magnezijev ion dva dodatna pozitivna naboja, medtem ko nadpis - kaže, da nitratni ion NO₃ ima en negativni naboj. Ker mora biti končna molekula nevtralna, se morajo pozitivne in negativne strani medsebojno izničiti, da se povečajo na nič. Torej, en pozitiven magnezijev ion s svojim 2+ nabojem skupaj z dvema negativnima nitratnima ionoma, z enim negativnim nabojem, tvori nevtralno molekulo magnezijevega nitrata:

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

Številke in kemijske predpone

Številne formule uporabljajo latinske in grške predpone za identifikacijo števila atomov ali ionov v spojini. Pogoste predpone vključujejo mono (ena ali ena), bi ali di (dve ali dvojni), tri (tri), tetra (štiri), penta (pet), hexa (šest) in hepta (sedem). Na primer, ogljikov monoksid ima en atom ogljika in en atom kisika, medtem ko ima ogljikov dioksid en atom ogljika in dva atoma kisika. Kemični formuli sta CO in CO₂oziroma.

Pri poimenovanju kemikalij so pogosti posebni izrazi in okrajšave. Kation ali pozitivni ion uporablja ime elementa z rimsko številko, če ima element več kot en naboj. Če samo en element tvori anion ali negativni ion, je drugi izraz ime "koreninskega" elementa s končnico -ide, na primer oksid (kisik + ide) ali klorid (klor + ide). Če je anion poliaten, ime izvira iz imena poliatomskega iona. Ta imena si je treba zapomniti, vendar med nekaterimi pogostimi večatomskimi ioni spadajo:

• hidroksid (OH^-)
  
• karbonat (CO₃^-)
  
• fosfat (PO₄^3-)
  
• nitrata (NO₃^-)
  
• sulfat (SO₄^2-)

Uporabite naslednje primere za vadbo pisanja kemijskih formul. Čeprav ime ponavadi prikazuje vrstni red atomov ali spojin, kako veste, kateri element je v kemijski formuli na prvem mestu? Pri pisanju formule je najprej pozitivni atom ali ion, ki mu sledi ime negativnega iona.

Kemijsko ime običajne kuhinjske soli je natrijev klorid. Periodična tabela kaže, da je simbol za natrij Na in simbol za klor Cl. Kemična formula natrijevega klorida je NaCl.

Kemijsko ime topila za kemično čiščenje je ogljikov tetraklorid. Simbol za ogljik je C. Tetra pomeni štiri, simbol za klor pa je Cl. Kemična formula ogljikovega tetraklorida je CCl₄.

Kemično ime sode bikarbone je natrijev bikarbonat. Simbol za natrij je Na. Predpona bi- pomeni dva ali dvojna, karbonat pa se nanaša na polihatomski ion CO₃. Kemična formula je torej Na (CO₃)₂.

Poskusite napisati formulo za spojino z imenom dinitrogen heptaklorid. Di- pomeni dva ali dvojna, torej sta dva atoma dušika. Hepta- pomeni sedem, torej obstaja sedem kloridnih (klorovih) atomov. Takrat mora biti formula N₂Kl₇.

Eden redkih pozitivno nabitih večatomskih ionov je amonijev. Formula amonijevega iona je NH₃⁺. Spojina amonijev hidroksid ima formulo NH₃OH. Čeprav se zdi logično kombinirati simbole tako, da se formula glasi kot NH₄O, to ne bi bilo pravilno. Za pravilno pisanje kemijske formule za to molekulo sta v formuli ločeno predstavljena dva večatomska iona, amonijev in hidroksid.

Prehodne kovine lahko tvorijo različne ione. Naboj bo v sestavljenem imenu prikazan kot rimska številka. Na primer spojina CuF₂ bo zapisan kot bakrov (II) fluorid, določen, ker je naboj fluoridnega iona vedno 1, zato mora imeti izravnalni bakreni ion 2+ naboja. Po tem modelu mora biti formula za železov (III) klorid FeCl₃ ker ima železo (III) polnjenje 3+. Ker vemo, da ima en klorov ion en negativni naboj, mora imeti nevtralna molekula tri negativne klorove ione, da uravnoteži ion železa (III).

Bolj tradicionalna, manj standardizirana imena pa se še vedno zadržujejo v kemiji. Na primer, številna splakovanja s fluorom kot sestavino navajajo kositrov fluorid. Stann se nanaša na kositer (II), zato je kemijska formula kositrovega fluorida SnF₂. Druga pogosto uporabljena nestandardna imena vključujejo železo [železo (III)], železo [železo (II)] in kositr [kositer (IV)]. Pripona -ic se nanaša na obliko z višjim ionskim nabojem, pripona -ous pa na obliko z nižjim ionskim nabojem.