Kemiska föreningsformler ger en kortfattad kommunikation för strukturen av molekyler och föreningar. Att läsa och skriva den kemiska formeln för föreningar kräver bara lite förståelse för kemins språk.
Definitioner av termer
Vetenskapen är beroende av språkets precision för att kommunicera effektivt. Följande definitioner hjälper dig att lära dig hur man skriver den kemiska formeln för olika föreningar.
Atomer är de minsta partiklarna i ett grundämne. Atomer kan inte brytas ner ytterligare och behåller fortfarande grundämnets unika egenskaper. Atomer har tre stora underpartiklar: Protoner (positiva partiklar) och neutroner (partiklar utan laddning) bildar kärnan eller mitten av atomen, och elektroner (som har negativ laddning) rör sig runt kärnan. Dessa små elektroner spelar en avgörande roll för att bilda föreningar.
Element innehåller bara en sorts atom. Grundämnen kan vara metaller, icke-metaller eller halvmetaller.
Föreningar bildas när atomer kombineras kemiskt. När metaller kombineras (reagerar) med icke-metaller, bildas vanligtvis joniska föreningar. När icke-metaller kombineras bildas vanligtvis kovalenta föreningar.
Molekyler är den minsta delen av en förening som har föreningens egenskaper. Molekyler har ingen laddning, vilket innebär att de positiva och negativa tar ut 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 försvinner eller tas bort. Negativa joner bildas när elektroner tillsätts.
En kemisk formel representerar kemisk sammansättning av ett ämne. Att skriva kemiska ekvationer kräver förståelse för hur kemiska formler fungerar.
Identifierande elementsymboler
Varje element har sin egen symbol. Det periodiska systemet visar elementen och deras symboler, som vanligtvis är den första bokstaven eller två första bokstäverna i elementets namn. Ett fåtal 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
Skriva kemiska symboler
Kemiska symboler med två bokstäver har alltid första bokstaven versal och den andra bokstaven 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).
Siffror i kemiska formler
Läget för siffrorna i kemiska formler ger specifik information om grundämnet eller föreningen.
Antal atomer eller molekyler
Siffran som föregår en elementsymbol eller sammansatt formel anger hur många atomer eller molekyler. Om inget tal förekommer före symbolen finns det bara en atom eller molekyl. Tänk till exempel formeln för den kemiska reaktion som bildar koldioxid, C + 2O → CO2.
Siffran 2 före syresymbolen O visar att det finns två syreatomer i reaktionen. Avsaknaden av ett tal före kolsymbolen C och den sammansatta formeln CO2 visar att det finns en kolatom och en koldioxidmolekyl.
Betydelsen av nedsänkta nummer
Sänkta siffror i kemiska formler representerar antalet atomer eller molekyler omedelbart före sänkningen. Om ingen sänkning följer den kemiska symbolen, förekommer endast ett av grundämnet eller föreningen i molekylen. I exemplet med koldioxid, CO2, sänkt 2 efter syresymbolen O säger att det finns två syreatomer i föreningen CO2, och ingen sänkning efter symbolen C säger att bara en kolatom förekommer i molekylen. Mer komplexa molekyler som nitratjonen NO3 kommer att omges av parentes om mer än en förekommer i formeln och prenumerationen kommer att placeras utanför den avslutande parentesen. Till exempel skrivs föreningen magnesiumnitrat som Mg(NO3)2.
I detta exempel har föreningen en magnesiumatom och två nitratmolekyler.
Betydelsen av upphöjda siffror och tecken
Upphöjda siffror och tecken representerar laddningar av joner. Joner kan vara individuella atomer eller polyatomiska. De flesta polyatomära 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(NEJ3)-→ Mg(NEJ3)2
Upphöjd 2+ (som också kan skrivas som +2 eller ++) visar att magnesiumjonen har två extra positiva laddningar medan den upphöjda – visar att nitratjonen NO3 har en negativ laddning. Eftersom den slutliga molekylen måste vara neutral, måste de positiva och negativa ta ut varandra för att läggas till noll. Så, en positiv magnesiumjon med sin 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 enkel), bi eller di (två eller dubbel), 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 CO2, respektive.
Ytterligare kemiska förkortningar
Vid namngivning av kemikalier är speciella termer 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 negativ jon, är den andra termen ”rot” elementnamnet med ändelsen -ide, som oxid (syre+id) eller klorid (klor+id). Om anjonen är polyatomisk kommer namnet från namnet på den polyatomiska jonen. Dessa namn måste memoreras, men några vanliga polyatomära joner inkluderar:
hydroxid (OH-)karbonat (CO3-)fosfat (PO43-)nitrat (NEJ3–)sulfat (SO42-
Kemiska formelexempel
Använd följande exempel för att träna på att skriva kemiska formler. Även om namnet vanligtvis visar ordningen på atomerna eller föreningarna, hur vet du vilket grundämne som kommer först i en kemisk formel? När man skriver formeln kommer den positiva atomen eller jonen först följt av namnet på den negativa jonen.
Det kemiska namnet för 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 för ett lösningsmedel för kemtvätt 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 för bakpulver är natriumbikarbonat. Symbolen för natrium är Na. Prefixet bi betyder två eller dubbelt, och karbonat hänvisar till den polyatomiska jonen CO3 .
Den kemiska formeln är därför Na(CO3)2.
Försök att skriva formeln för en förening som heter dikväveheptaklorid. Di- betyder två eller dubbel, så det finns två kväveatomer. Hepta- betyder sju, så det finns sju klorid (klor) atomer. Formeln måste då vara N2Cl7.
En av få positivt laddade polyatomära joner är ammonium. Formeln för ammoniumjonen är NH3+. Föreningen ammoniumhydroxid har formeln NH3ÅH. Även om det kan tyckas logiskt att kombinera symboler så att formeln lyder som NH4 O, detta skulle inte vara korrekt. För att korrekt skriva den kemiska formeln för denna molekyl representeras de två polyatomära jonerna, ammonium och hydroxid, separat i formeln.
Övergångsmetallformel
Övergångsmetaller kan bilda olika joner. Avgiften kommer att visas i det sammansatta namnet som en romersk siffra. Till exempel föreningen CuF2 kommer att skrivas som koppar(II)fluorid, bestämt eftersom fluoridjonladdningen alltid är 1-, så den balanserande kopparjonen måste har en 2+ laddning. Med denna modell måste formeln för järn(III)klorid vara FeCl3 eftersom järn (III) har en laddning på 3+. 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 finns fortfarande kvar i kemin . Till exempel, många fluorsköljningar listar tenn(II)fluorid som en ingrediens. Tenn(II) refererar till tenn(II), så den kemiska formeln för tenn(II)fluorid är SnF2.
Andra vanliga icke-standardiserade namn inkluderar järn järn [iron(II)] och tenn[tin(IV)]. Suffixet -ic hänvisar till formen med högre jonladdning medan suffixet -ous hänvisar till formen med lägre jonladdning.
