Hoe lees je een chemische formule?

Symbolen en subscripts

Elke formule is opgebouwd uit elementsymbolen. Elk symbool begint met een hoofdletter, zodat je kunt zien waar het ene element eindigt en het volgende begint: NaCl bevat Na (natrium) en Cl (chloor).

Een subscript is het kleine getal dat direct achter en onder een symbool staat. Het vertelt je hoeveel atomen van dat element aanwezig zijn, en als er geen subscript is, is het getal 1. In CO₂ is er 1 koolstofatoom en zijn er 2 zuurstofatomen. In glucose, C₆H₁₂O₆, zijn er 6 koolstofatomen, 12 waterstofatomen en 6 zuurstofatomen, samen 24 atomen.

Een subscript hoort alleen bij het symbool direct ervoor. In H₂O telt de 2 de waterstofatomen, niet het zuurstofatoom.

Haakjes

Sommige formules zetten een groep atomen tussen haakjes, meestal een samengesteld ion dat meer dan eens voorkomt. Een subscript na het sluitende haakje vermenigvuldigt elk atoom erbinnen.

Calciumhydroxide, Ca(OH)₂, bevat één calciumatoom en twee OH-groepen. Vermenigvuldig elk atoom binnen de haakjes met 2: zuurstof 1 × 2 = 2 en waterstof 1 × 2 = 2. Ca(OH)₂ heeft dus 1 calcium-, 2 zuurstof- en 2 waterstofatomen, samen 5 atomen.

Probeer een grotere: aluminiumsulfaat, Al₂(SO₄)₃. Er zijn 2 aluminiumatomen. Binnen de haakjes staan 1 zwavel- en 4 zuurstofatomen, en de 3 buiten de haakjes vermenigvuldigt beide, wat 3 zwavelatomen en 12 zuurstofatomen geeft. Dat is samen 2 + 3 + 12 = 17 atomen.

Coëfficiënten

In chemische vergelijkingen zie je vaak een getal van normale grootte voor een formule, zoals 3H₂O. Dit is een coëfficiënt. Hij vertelt je hoeveel moleculen of formule-eenheden er zijn, en hij vermenigvuldigt elk atoom in de formule.

3H₂O betekent drie watermoleculen. Elk heeft 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom, dus er zijn 3 × 2 = 6 waterstofatomen en 3 × 1 = 3 zuurstofatomen. Als een formule zowel een coëfficiënt als haakjes heeft, vermenigvuldig je met beide: 2Ca(OH)₂ bevat 2 calciumatomen, 2 × 2 = 4 zuurstofatomen en 4 waterstofatomen.

Let op het verschil tussen 2O en O₂. 2O betekent twee losse zuurstofatomen, terwijl O₂ één molecuul is dat uit twee aan elkaar gebonden zuurstofatomen bestaat.

Hydraten en de verhoogde punt

Sommige kristallen bevatten watermoleculen in hun structuur. Deze verbindingen heten hydraten, en hun formules gebruiken een verhoogde punt om het gebonden water aan te geven. Koper(II)sulfaatpentahydraat wordt geschreven als CuSO₄·5H₂O, en de 5H₂O betekent dat er vijf watermoleculen zijn voor elke CuSO₄-eenheid. Hier betekent de punt niet vermenigvuldigen; het betekent “samen met”.

Om de atomen te tellen tel je de twee delen op. CuSO₄ geeft 1 koper-, 1 zwavel- en 4 zuurstofatomen, en 5H₂O geeft 10 waterstof- en 5 zuurstofatomen. Samen is dat 1 Cu, 1 S, 9 O en 10 H, oftewel 21 atomen.

Je kunt het water zelfs aan het werk zien. Deze kristallen zijn helderblauw, maar wanneer ze sterk worden verhit, wordt het water verdreven en blijft een wit poeder van watervrij CuSO₄ achter.

Een stapsgewijze methode

Om de atomen in een formule te tellen werk je er op volgorde doorheen. Eerst noteer je elk element met zijn symbool. Ten tweede lees je elk subscript, waarbij je 1 gebruikt als er geen is. Ten derde vermenigvuldig je de atomen tussen haakjes met het getal erachter. Ten vierde tel je bij een hydraat de atomen in het deel achter de punt erbij. Ten slotte vermenigvuldig je elk aantal met de coëfficiënt ervoor, als die er is.

Nog een tip: een klein verhoogd getal met een + of − is een lading en geen aantal. Het sulfaation, SO₄²⁻, heeft 1 zwavelatoom en 4 zuurstofatomen, en de hele groep draagt een lading van −2.