Основне хемијске формуле углавном користе хемијске симболе и бројеве индекса. Уобичајени молекул воде, на пример, садржи два атома водоника и један атом кисеоника и записан је као Х2О, са два у индексу. Ова основна поставка, међутим, не говори увек целу причу. Понекад хемијским формулама требају надређени бројеви и симболи који дају информације о тежини и наелектрисаности атома који учествују у хемијској реакцији.
Историја
Шведски хемичар Јонс Јакоб Берзелиус је почетком 19. века створио савремени систем за писање хемијских формула. Под његовим надзором на Краљевској шведској академији наука, студенти су открили неколико нових елемената, укључујући ванадијум и литијума, а Берзелиус је сам открио неколико елемената и одредио молекуларну тежину скоро свих познатих елемената на време. Да би поједноставио формуле са толико елемената, Берзелиус је створио једно- и двословна симбола да представљају елементе. У то време, број сваког елемента у молекулу означавао се натписом. Данас индексни бројеви показују пропорције елемената.
Изотопи
Надбројни бројеви сада дефинишу изотопе у хемијским формулама. Изотопи су сорте истог хемијског елемента које имају различите масе. Број протона, позитивно наелектрисане субатомске честице, одређује идентитет елемента. Елементи, међутим, могу имати различит број неутрона, неутрално наелектрисане субатомске честице, и даље одржавају свој елементарни идентитет. Хемијске формуле користе надређени број испред симбола елемента да означе масу изотопа.
Примери
На пример, уранијум може да има 141 до 146 неутрона, иако више од 99 процената уранијума у природи садржи 146 неутрона. Са 146 неутрона, атомска тежина уранијума је 238 јединица атомске масе, тако да натпис 238 испред симбола уранијума У указује на тај изотоп. Изотоп са 143 неутрона, који се користи у нуклеарној енергији и наоружању, означен је натписом 235, што указује на његову атомску тежину од 235. Формуле за многе стандардне хемијске реакције не користе надређени број за изотопе када елементи имају заједничку атомску масу, мада не би било нетачно указати на то да у натпис.
Јони
Хемијске формуле такође могу да користе горњи индекс после хемијског симбола за идентификацију јона. Јони су атоми или молекули који немају једнак број протона и електрона, негативно наелектрисане субатомске честице. Ово ствара атом или молекул који је негативно наелектрисан, анион или позитивно наелектрисан катион. Знак плус или минус у натпису након хемијског симбола показује овај набој. Број испред знака плус или минус означава ниво напуњености. На пример, натпис 3+ указује да јон има три протона више од електрона.
Примери
Као пример, елемент бакар може постојати недостајући један или два електрона. Када му недостаје један електрон, бакарни јон је означен једним надређеним знаком плус иза њега симбол, Цу. Када недостају два електрона, јон, назван бакар, има симбол Цу праћен са +2 ин натпис. Ако молекул постоји као изотоп, хемијска формула то указује стављањем пуне молекуларне формуле у заграде, након чега следи надпис који приказује наелектрисање.
