Як читати хімічну формулу?

Символи та індекси

Кожна формула складається із символів елементів. Кожен символ починається з великої літери, тож видно, де закінчується один елемент і починається наступний: NaCl містить Na (натрій) і Cl (хлор).

Індекс — це маленьке число, записане відразу після символу й нижче. Він показує, скільки атомів цього елемента присутні, а якщо індексу немає, число дорівнює 1. У CO₂ є 1 атом вуглецю й 2 атоми кисню. У глюкозі C₆H₁₂O₆ є 6 атомів вуглецю, 12 атомів водню й 6 атомів кисню, разом 24 атоми.

Індекс стосується лише символу безпосередньо перед ним. У H₂O цифра 2 рахує атоми водню, а не кисню.

Дужки

Деякі формули беруть групу атомів у дужки, зазвичай багатоатомний йон, що зустрічається більше одного разу. Індекс після закритої дужки множить кожен атом усередині неї.

Кальцій гідроксид Ca(OH)₂ містить один атом кальцію й дві групи OH. Помножте кожен атом усередині дужок на 2: кисень 1 × 2 = 2 і водень 1 × 2 = 2. Отже, Ca(OH)₂ має 1 атом кальцію, 2 атоми кисню та 2 атоми водню, разом 5 атомів.

Спробуйте складніший приклад: алюміній сульфат Al₂(SO₄)₃. Є 2 атоми алюмінію. Усередині дужок 1 атом сірки й 4 атоми кисню, а 3 ззовні множить обидва, що дає 3 атоми сірки й 12 атомів кисню. Разом 2 + 3 + 12 = 17 атомів.

Коефіцієнти

У хімічних рівняннях ви часто бачитимете число повного розміру перед формулою, як-от 3H₂O. Це коефіцієнт. Він показує, скільки молекул або формульних одиниць, і множить кожен атом у формулі.

3H₂O означає три молекули води. Кожна має 2 атоми водню й 1 атом кисню, тож усього 3 × 2 = 6 атомів водню й 3 × 1 = 3 атоми кисню. Коли формула має і коефіцієнт, і дужки, множте на обидва: 2Ca(OH)₂ містить 2 атоми кальцію, 2 × 2 = 4 атоми кисню й 4 атоми водню.

Зверніть увагу на різницю між 2O і O₂. 2O означає два окремі атоми кисню, а O₂ — це одна молекула з двох зв’язаних атомів кисню.

Гідрати та крапка посередині

Деякі кристали містять молекули води всередині своєї структури. Такі сполуки називаються гідратами, а в їхніх формулах крапка посередині показує приєднану воду. Купрум(II) сульфат пентагідрат записується CuSO₄·5H₂O, і 5H₂O означає п’ять молекул води на кожну одиницю CuSO₄. Тут крапка не означає множення; вона означає «разом із».

Щоб підрахувати атоми, додайте обидві частини. CuSO₄ дає 1 атом міді, 1 атом сірки й 4 атоми кисню, а 5H₂O дає 10 атомів водню й 5 атомів кисню. Разом це 1 Cu, 1 S, 9 O і 10 H, тобто 21 атом.

Ви навіть можете побачити воду в дії. Ці кристали яскраво-сині, але коли їх сильно нагріти, вода випаровується, і залишається білий порошок безводного CuSO₄.

Покроковий метод

Щоб підрахувати атоми в будь-якій формулі, проходьте її по порядку. По-перше, випишіть кожен елемент за його символом. По-друге, прочитайте кожен індекс, беручи 1, де його немає. По-третє, помножте атоми всередині дужок на число після них. По-четверте, для гідрату додайте атоми з частини після крапки. Нарешті, помножте кожну кількість на коефіцієнт перед формулою, якщо він є.

Ще одна порада: маленьке число вгорі зі знаком + або − є зарядом, а не кількістю. Сульфат-йон SO₄²⁻ має 1 атом сірки й 4 атоми кисню, а вся група несе заряд −2.