Jak czytać wzór chemiczny?

Symbole i indeksy dolne

Każdy wzór jest zbudowany z symboli pierwiastków. Każdy symbol zaczyna się wielką literą, więc widać, gdzie kończy się jeden pierwiastek, a zaczyna następny: NaCl zawiera Na (sód) i Cl (chlor).

Indeks dolny to mała liczba zapisana tuż za symbolem i poniżej niego. Mówi, ile atomów danego pierwiastka jest obecnych, a jeśli indeksu nie ma, liczba wynosi 1. W CO₂ jest 1 atom węgla i 2 atomy tlenu. W glukozie, C₆H₁₂O₆, jest 6 atomów węgla, 12 atomów wodoru i 6 atomów tlenu, łącznie 24 atomy.

Indeks dolny dotyczy tylko symbolu stojącego bezpośrednio przed nim. W H₂O cyfra 2 zlicza atomy wodoru, a nie tlenu.

Nawiasy

Niektóre wzory umieszczają grupę atomów w nawiasie, zwykle jest to jon wieloatomowy występujący więcej niż raz. Indeks po nawiasie zamykającym mnoży każdy atom wewnątrz niego.

Wodorotlenek wapnia, Ca(OH)₂, zawiera jeden atom wapnia i dwie grupy OH. Pomnóż każdy atom wewnątrz nawiasu przez 2: tlen 1 × 2 = 2 i wodór 1 × 2 = 2. Zatem Ca(OH)₂ ma 1 atom wapnia, 2 atomy tlenu i 2 atomy wodoru, łącznie 5 atomów.

Spróbuj większego przykładu: siarczan(VI) glinu, Al₂(SO₄)₃. Są 2 atomy glinu. W nawiasie jest 1 atom siarki i 4 atomy tlenu, a 3 na zewnątrz mnoży oba, co daje 3 atomy siarki i 12 atomów tlenu. W sumie 2 + 3 + 12 = 17 atomów.

Współczynniki stechiometryczne

W równaniach chemicznych często zobaczysz liczbę pełnej wielkości przed wzorem, na przykład 3H₂O. To współczynnik stechiometryczny. Mówi, ile jest cząsteczek lub jednostek wzorowych, i mnoży każdy atom we wzorze.

3H₂O oznacza trzy cząsteczki wody. Każda ma 2 atomy wodoru i 1 atom tlenu, więc jest 3 × 2 = 6 atomów wodoru i 3 × 1 = 3 atomy tlenu. Gdy wzór ma zarówno współczynnik, jak i nawiasy, mnóż przez oba: 2Ca(OH)₂ zawiera 2 atomy wapnia, 2 × 2 = 4 atomy tlenu i 4 atomy wodoru.

Zauważ różnicę między 2O a O₂. 2O oznacza dwa osobne atomy tlenu, a O₂ to jedna cząsteczka zbudowana z dwóch połączonych atomów tlenu.

Hydraty i kropka na środku wiersza

Niektóre kryształy zawierają w swojej strukturze cząsteczki wody. Takie związki nazywa się hydratami, a ich wzory używają kropki na środku wiersza, by pokazać przyłączoną wodę. Siarczan(VI) miedzi(II) pięciowodny zapisuje się CuSO₄·5H₂O, a 5H₂O oznacza, że na każdą jednostkę CuSO₄ przypada pięć cząsteczek wody. Tutaj kropka nie oznacza mnożenia; znaczy „razem z”.

Aby policzyć atomy, dodaj obie części. CuSO₄ daje 1 atom miedzi, 1 siarki i 4 tlenu, a 5H₂O daje 10 atomów wodoru i 5 tlenu. Łącznie to 1 Cu, 1 S, 9 O i 10 H, czyli 21 atomów.

Możesz nawet zobaczyć wodę w działaniu. Te kryształy są jaskrawoniebieskie, ale gdy się je mocno ogrzeje, woda zostaje odpędzona i pozostaje biały proszek bezwodnego CuSO₄.

Metoda krok po kroku

Aby policzyć atomy w dowolnym wzorze, przejdź przez niego po kolei. Po pierwsze, wypisz każdy pierwiastek według symbolu. Po drugie, odczytaj każdy indeks dolny, przyjmując 1, gdy go nie ma. Po trzecie, pomnóż atomy w nawiasie przez liczbę po nim. Po czwarte, w przypadku hydratu dodaj atomy z części po kropce. Na koniec pomnóż każdą liczbę atomów przez współczynnik stojący z przodu, jeśli taki jest.

Jeszcze jedna wskazówka: mała liczba w indeksie górnym ze znakiem + lub − to ładunek, a nie liczba atomów. Jon siarczanowy, SO₄²⁻, ma 1 atom siarki i 4 atomy tlenu, a cała grupa ma ładunek −2.