Hur man skriver en kemisk sammansatt formel

Formler av kemiska föreningar ger en kortfattad kommunikation för strukturen av molekyler och föreningar. Att läsa och skriva den kemiska formeln för föreningar kräver bara en liten förståelse för kemispråket.

Vetenskapen är beroende av språkets precision för att kommunicera effektivt. Följande definitioner hjälper dig att lära dig att skriva den kemiska formeln för olika föreningar.

Atomer är de minsta partiklarna i ett element. Atomer kan inte brytas ner ytterligare och behåller fortfarande elementets unika egenskaper. Atomer har tre huvudsakliga underpartiklar: Protoner (positiva partiklar) och neutroner (partiklar utan några laddning) bildar atomens kärna eller centrum, och elektroner (som har negativa laddningar) rör sig runt kärna. Dessa små elektroner spelar en avgörande roll för att bilda föreningar.

Element innehåller bara en typ av atom. Element kan vara metaller, icke-metaller eller halvmetaller.

Föreningar bildas när atomer kemiskt kombineras. När metaller kombineras (reagerar) med icke-metaller bildas vanligen jonföreningar. När icke-metaller kombineras bildas vanligen kovalenta föreningar.

Molekyler är den minsta delen av en förening som har föreningens egenskaper. Molekyler har ingen laddning, vilket innebär att positiva och negativa avbryter varandra.

Joner bildas när en atom eller grupp av atomer vinner eller förlorar en eller flera elektroner, vilket resulterar i negativt eller positivt laddade partiklar. Positiva joner bildas när elektroner går förlorade eller tas bort. Negativa joner bildas när elektroner tillsätts.

En kemisk formel representerar den kemiska sammansättningen av ett ämne. Att skriva kemiska ekvationer kräver förståelse för hur kemiska formler fungerar.

Varje element har sin egen symbol. Det periodiska elementet visar elementen och deras symboler, som vanligtvis är första bokstaven eller de första två bokstäverna i elementets namn. Några element har dock varit kända så länge att deras symboler härrör från deras latinska eller grekiska namn. Till exempel kommer symbolen för bly, Pb, från det latinska ordet plumbum.

Kemiska symboler med två bokstäver har alltid den första bokstaven verserad och den andra bokstaven skrivs med gemener. Detta standardformat förhindrar förvirring. Till exempel representerar symbolen Bi vismut, element 83. Om du ser BI, representerar det en förening gjord av bor (B, element 5) och jod (I, element 53).

Nummerpositionen i kemiska formler ger specifik information om grundämnet eller föreningen.

Antal atomer eller molekyler

Siffran före en grundsymbol eller sammansatt formel berättar hur många atomer eller molekyler. Om inget nummer visas före symbolen finns det bara en atom eller molekyl. Tänk till exempel formeln för den kemiska reaktionen som bildar koldioxid, C + 2O → CO₂. Siffran 2 före syresymbolen O visar att det finns två syreatomer i reaktionen. Bristen på ett tal före kolsymbolen C och föreningsformeln CO₂ visar att det finns en kolatom och en koldioxidmolekyl.

Betydelsen av prenumerationsnummer

Prenumerationsnummer i kemiska formler representerar antalet atomer eller molekyler omedelbart före prenumerationen. Om inget abonnemang följer den kemiska symbolen förekommer endast ett av grundämnet eller föreningen i molekylen. I exemplet med koldioxid, CO₂, säger underskrift 2 som följer syrgas-symbolen O att det finns två syreatomer i föreningen CO₂och inget abonnemang som följer symbolen C säger att endast en kolatom förekommer i molekylen. Mer komplexa molekyler som nitratjonen NO₃ kommer att finnas inom parentes om mer än en förekommer i formeln och prenumerationen placeras utanför den slutna parentesen. Till exempel är föreningen magnesiumnitrat skriven som Mg (NO₃)₂. I detta exempel har föreningen en magnesiumatom och två nitratmolekyler.

Betydelse av siffror och tecken för överskrift

Överskrift nummer och tecken representerar laddningarna av joner. Joner kan vara enskilda atomer eller polyatomiska. De flesta polyatomiska joner har negativa laddningar. Negativa laddningar inträffar när antalet elektroner är större än antalet protoner. Positiva laddningar uppstår när antalet protoner överstiger antalet elektroner.

I exemplet med magnesiumnitrat är den kemiska reaktionsformeln:

Mg²⁺ + 2 (NO₃)^- → Mg (NO₃)₂

Superscript 2+ (som också kan skrivas som +2 eller ++) visar att magnesiumjonen har två extra positiva laddningar medan superscript - visar att nitratjonen NO₃ har en negativ laddning. Eftersom den slutliga molekylen måste vara neutral måste positiva och negativa avbryta varandra för att lägga till noll. Så, en positiv magnesiumjon med dess 2+ laddning kombineras med två negativa nitratjoner, med en negativ laddning vardera, för att bilda den neutrala magnesiumnitratmolekylen:

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

Siffror och kemiska prefix

Många formler använder latinska och grekiska prefix för att identifiera antalet atomer eller joner i föreningen. Vanliga prefix inkluderar mono (en eller singel), bi eller di (två eller dubbla), tri (tre), tetra (fyra), penta (fem), hexa (sex) och hepta (sju). Till exempel har kolmonoxid en kolatom och en syreatom medan koldioxid har en kolatom och två syreatomer. De kemiska formlerna är CO och CO₂respektive.

Vid namngivning av kemikalier är specialtermer och förkortningar vanliga. Katjonen eller den positiva jonen använder elementnamnet, med en romersk siffra om elementet har mer än en möjlig laddning. Om bara ett element bildar anjonen eller den negativa jonen, är den andra termen "rot" -elementnamnet med ändiden, som oxid (syre + ide) eller klorid (klor + ide). Om anjonen är polyatomisk kommer namnet från namnet på den polyatomiska jonen. Dessa namn måste komma ihåg, men några vanliga polyatomiska joner inkluderar:

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

Använd följande exempel för att öva dig på att skriva kemiska formler. Även om namnet vanligtvis visar ordningen på atomerna eller föreningarna, hur vet du vilket element som kommer först i en kemisk formel? När du skriver formel kommer den positiva atomen eller jonen först följt av namnet på den negativa jonen.

Det kemiska namnet på vanligt bordssalt är natriumklorid. Det periodiska systemet visar att symbolen för natrium är Na och symbolen för klor är Cl. Den kemiska formeln för natriumklorid är NaCl.

Det kemiska namnet på ett kemtvättande lösningsmedel är koltetraklorid. Symbolen för kol är C. Tetra betyder fyra och symbolen för klor är Cl. Den kemiska formeln för koltetraklorid är CCl₄.

Det kemiska namnet på natron är natriumbikarbonat. Symbolen för natrium är Na. Prefixet bi- betyder två eller dubbelt, och karbonat avser den polyatomiska jonen CO₃. Den kemiska formeln är därför Na (CO₃)₂.

Försök skriva formeln för en förening som heter dinitrogen heptachloride. Det betyder två eller dubbla, så det finns två kväveatomer. Hepta- betyder sju, så det finns sju kloridatomer. Formeln måste då vara N₂Cl₇.

En av de få positivt laddade polyatomiska jonerna är ammonium. Formeln för ammoniumjonen är NH₃⁺. Föreningen ammoniumhydroxid har formeln NH₃ÅH. Även om det kan verka logiskt att kombinera symboler så att formeln läser som NH₄O, detta skulle inte vara korrekt. För att korrekt skriva den kemiska formeln för denna molekyl representeras de två polyatomiska jonerna, ammonium och hydroxid, separat i formeln.

Övergångsmetaller kan bilda olika joner. Avgiften visas i sammansatt namn som romerskt tal. Till exempel föreningen CuF₂ kommer att skrivas som koppar (II) fluor, bestämd eftersom fluoridjonladdningen alltid är 1, så den balanserande kopparjonen måste ha en laddning på 2+. Med denna modell måste formeln för järn (III) klorid vara FeCl₃ eftersom järn (III) har 3+ laddning. Att veta att en enda klorjon har en negativ laddning, måste den neutrala molekylen ha tre negativa klorjoner för att balansera järn (III) jonen.

Mer traditionella, mindre standardiserade namn dröjer fortfarande kvar i kemi. Till exempel listar många fluorsköljningar tennfluorid som ingrediens. Stannous avser tenn (II), så den kemiska formeln för tennfluorid är SnF₂. Andra vanliga icke-standardnamn inkluderar järn [järn (III)], järn [järn (II)] och stannic [tenn (IV)]. Suffixet -ic hänvisar till formen med en högre jonladdning medan suffixet -ous hänvisar till formen med den lägre jonladdningen.