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化學式

2021-02-26 12:11:07
  • 化學主題

化學式(德語:chemische Formel/英語:chemical formula),是壹種用來表示化學物質(也可能為元素或化合物)組成的式子。

壹般情況下,由元素符號、數字或其他符號組成;這些符號單壹行列,被限制在壹個排版,並會出現上標和下標

下為常用符號:

  • - 連字符號 (英語:hyphen
  • ()括號(英語:parentheses
  • [] 中括號(英語:square parentheses
  • {}大括號(英語:curly brackets
  • + 正號(英語:positive sign
  • − 負號(英語:negative sign

讀法

化學式的通則讀法,壹般是從右向左由正向負,讀作“X化X”,如ZnO讀作“氧化鋅”HCl讀作“氯化氫”

當壹個分子中原子個數不止壹個時,還要讀出粒子個數,如“V2O5”讀作五氧化二釩

帶有酸原子團的要讀成“O酸X”,如“Na2SO4”讀作硫酸鈉

另外,有的要讀“氫氧化X”,如“NaOH”叫氫氧化鈉

而在讀含多種氧化數的化合物時還要註意其化合價數,例如“Fe”讀作“鐵離子”(如“FeCl3”讀作“氯化鐵”),“Fe”讀作“亞鐵離子”(如“FeCl2”讀作“氯化亞鐵”)。

若含結晶水應先讀出結晶水的個數讀作“X水合X”,如“CuSO4 ·5H2O”讀作“五水合硫酸銅”(註:結晶水個數為1,也應讀出個數,讀作“壹水合X”)。

化學式的分類

化學式主要分為下列幾種:

  • 實驗式(最簡式)
  • 分子式
  • 示性式(結構簡式)
  • 結構式
  • 鍵線式
  • 電子點式(路易斯結構式)

最簡式

最簡式(英語:Empirical Formula),又稱實驗式簡式,是用元素符號表示化合物分子中各元素的原子個數比的最簡關係式。

最簡式壹般都是通過分析化學的元素分析法(英語:Elemental Analysis)獲得的,尤其是通過有機化學中燃燒法測定化合物中碳氫比,因此最簡式又稱實驗式。過氧化氫(H2O2)以最簡式僅記作HO,盡管它的壹個分子中含有兩個氫原子與兩個氧原子。另壹個例子是正己烷(C6H14),它以最簡式記作C3H7。

最簡式無法表示分子內原子的具體個數,亦無法表示分子結構,但在分析物質中某種元素的比例時起到重要作用。像是乙炔、苯的實驗式均為CH,但乙炔的分子式是C2H2,苯的分子式是C6H6 。

分子式

分子式(英語:Molecular Formula),僅適用於分子化合物。非分子型化合物不宜用分子式表示,只能用實驗式表示。

例如:氧氣、二氧化碳、硫酸、乙烯等可用分子式O2 、CO2 、H2SO4 、C2H4 等表示。

當分子式相同時,也有可能不是壹種物質 ,它們有可能是同分異構物 。

例如:乙醇和甲醚分子式相同(皆是C2H6O),但二者為不同物質。

示性式(結構簡式)

示性式,或稱結構簡式,壹般用來表示有機物,其分子中所含官能基的簡化結構式。

例如:乙醇和甲醚分子式皆相同(皆是C2H6O),如何區分二者,就須看其示性式。乙醇示性式為C2H5OH;二甲醚為CH3OCH3。

鍵線式

鍵線式(英語:Skeletal Formula),是在紙面表示分子結構的最常用的方法,在表示有機化合物的立體結構時尤其常用。用鍵線式表示的結構簡明易懂,並且容易書寫。

結構式

結構式(英語:Structural Formula)是用元素符號和短線表示化合物(或單質)分子中原子的排列和結合方式的式子。是壹簡單描述分子式的方法,常用於有機化合物。

以乙醇為例,舉例如下:

路易斯結構式

路易斯結構式(英語:Lewis structures),又稱為電子點式,可以表達分子中各原子之間的化學鍵以及每個可能的孤對電子對。

有機化合物

表示有機化合物的化學式時,常有兩種方法:分子式與結構式。

  • 分子式僅表示壹種物質的組成成分,如乙烯的分子式:
C2H4
  • 結構式則亦表示了壹種物質的組成結構。
通常來說,分子式可能會受同分異構體的困擾,而結構式則不會。如乙烯的結構式:H2C=CH2

註意這裏的兩個碳原子間用雙橫線連接以示雙鍵。表示叁鍵時,則可用叁橫線。單鍵的橫線通常不寫,但在可能存在歧義時應書寫。

此外,在書寫分子較大的有機物的示性式時,可以將重復的部分簡記,如正十八烷記作:

CH3(CH2)16CH3

有時也用n作為未知數代表通式,如烷烴通式CnH2n+2。

參看

註釋

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