化学式

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化學式(chemical formula) 是一種用來表示該物質(可能為元素化合物),其組成資訊的式子。使用像是元素符號、數字、或由其他符號像是括號、連字符號( hyphen )、大括號、正號(+)和負號(-)來表示。這些被限制在一個排版的符號單一行列,其可能包括下標和上標。
化學式又分為下列幾種:實驗式(最簡式)、分子式、示性式、結構式、電子點式。

書寫方式[编辑]

書寫化學式時,通常將顯正價寫在左邊,而將負價寫在右側。如氫氧化鈉寫作NaOH、氯化鉀寫作KCl、一氧化碳寫作CO。
另外,書寫離子化學式的規則方法類似,但需在右上角加寫離子的電荷數。如硫酸根離子寫作SO42−,銨根離子寫作NH4+
而書寫含某一特定核素的化學式時,在核素左上角加注該核素的原子量,其余不變。如磷-32構成的磷酸根離子記作32PO43−

唸法介紹[编辑]

化學式的通則唸法,一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 。
當一個分子中原子個數不止一個時,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注意其化合價數,例如:Fe3+價讀作鐵(如“FeCl3”讀作“ 氯化鐵 ”),Fe2+價讀作亞鐵(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”(注:結晶水個數為1,也應讀出個數,讀作“一水合X”)。

最簡式[编辑]

最簡式(Empirical formula)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。最簡式一般都是通過分析化學的元素分析法(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,儘管它的一個分子中含有兩個氫原子與兩個氧原子。另一個例子是正己烷(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[编辑]

分子式(molecular formula)僅適用於分子化合物。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。非分子型化合物不宜用分子式表示,只能用實驗式表示。
當分子式相同時,也有可能不是一種物質 ,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[编辑]

一般用來表示有機物,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;甲醚為CH3OCH3

結構式[编辑]

結構式(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。 是一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:

Ethanol-structure.svg

電子點式[编辑]

電子點式,又稱為路易斯結構式(Lewis structures),可以表達分子中各原子之间的化学键以及每個可能的孤对电子對。


有機化合物[编辑]

表示有機化合物的化學式時,常有兩種方法:分子式結構式[1][2]

  • 分子式僅表示一種物質的組成成份,如乙烯的分子式:
C2H4
  • 結構式則亦表示了一種物質的組成結構。
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

注意這裡的兩個碳原子間用雙橫線連接以示雙鍵。表示三鍵時,則可用三橫線。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時,可以將重複的部分簡記,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

Trinitrotoluene.svg

參看[编辑]

注釋[编辑]

  1. ^ 第五章化學反應,物質科學化學篇(上)講義. 編者:陳義忠, 1986
  2. ^ 分子式(Molecular Formula)與結構式(Structural Formula), 國科會高瞻自然科學教學資源平台

外部连接[编辑]