Temel kimyasal formüller çoğunlukla kimyasal sembolleri ve alt simge numaralarını kullanır. Örneğin, ortak su molekülü iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içerir ve ikisi alt simgeyle birlikte H2O olarak yazılır. Ancak bu temel kurulum her zaman tüm hikayeyi anlatmaz. Zaman zaman, kimyasal formüller, bir kimyasal reaksiyonda yer alan atomların ağırlığı ve yükü hakkında bilgi vermek için üst simge sayılara ve sembollere ihtiyaç duyar.
Tarih
19. yüzyılın başlarında İsveçli kimyager Jons Jakob Berzelius, kimyasal formüller yazmak için modern sistemi yarattı. İsveç Kraliyet Bilim Akademisi'ndeki gözetiminde öğrenciler, vanadyum ve Lityum ve Berzelius'un kendisi birkaç element keşfetti ve bilinen hemen hemen tüm elementlerin moleküler ağırlığını belirledi. zaman. Formülleri bu kadar çok elemanla basitleştirmek için Berzelius, elemanları temsil etmek için bir ve iki harfli semboller yarattı. O zaman, bir moleküldeki her bir elementin sayısı üst simge ile belirtildi. Bugün, alt simge sayıları elementlerin oranlarını göstermektedir.
izotoplar
Üst simge sayıları artık kimyasal formüllerdeki izotopları tanımlar. İzotoplar, aynı kimyasal elementin farklı kütlelere sahip çeşitleridir. Pozitif yüklü atom altı parçacık olan proton sayısı, bir elementin kimliğini belirler. Bununla birlikte, elementler farklı sayıda nötronlara, nötr olarak yüklü atom altı parçacıklara sahip olabilir ve yine de temel kimliklerini koruyabilirler. Kimyasal formüller, izotopun kütlesini belirtmek için elementin sembolünden önce bir üst simge numarası kullanır.
Örnekler
Örneğin uranyum, 141 ila 146 nötrona sahip olabilir, ancak doğadaki uranyumun yüzde 99'undan fazlası 146 nötron içerir. 146 nötronla, uranyumun atom ağırlığı 238 atomik kütle birimidir, bu nedenle uranyum sembolünden önceki 238 üst simge, U, bu izotopu gösterir. Nükleer güç ve silahlarda kullanılan 143 nötronlu izotop, atom ağırlığının 235 olduğunu belirtmek için 235 üst simgesiyle gösterilir. Birçok standart kimyasal reaksiyon için formüller, izotoplar için üst simge sayıları kullanmaz. elementlerin ortak atom kütlesine sahip olduğunu belirtmek yanlış olmaz. üst simge.
iyonlar
Kimyasal formüller ayrıca iyonları tanımlamak için kimyasal bir sembolden sonra üst simge kullanabilir. İyonlar, negatif yüklü atom altı parçacık olan eşit sayıda proton ve elektrona sahip olmayan atomlar veya moleküllerdir. Bu, negatif yüklü bir anyon veya pozitif yüklü bir katyon olan bir atom veya molekül oluşturur. Kimyasal sembolden sonra üst simgedeki artı veya eksi işareti bu yükü gösterir. Artı veya eksi işaretinden önceki sayı, şarjın seviyesini gösterir. Örneğin, bir üst simge 3+, iyonun elektronlardan üç proton fazla olduğunu gösterir.
Örnekler
Örnek olarak, bakır elementi bir veya iki elektronu eksik olabilir. Bir elektronu eksik olduğunda, bakır iyonu, kendisinden sonra gelen tek bir üst simge artı işaretiyle gösterilir. sembol, Ç. İki elektron eksik olduğunda, bakır adı verilen iyon, Cu sembolüne ve ardından +2'ye sahiptir. üst simge. Bir molekül bir izotop olarak mevcutsa, kimyasal formül bunu, tam moleküler formülü parantez içinde ve ardından yükü gösteren üst simgeyi koyarak belirtir.
