化學式

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化學式(德語:chemische Formel英語:chemical formula),是一種用來表示化學物質(也可能為元素化合物)組成的式子。

一般情況下,由元素符號數字或其他符號組成;這些符號單一行列,被限制在一個排版,並會出現上標下標

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[編輯]

化學式的通則讀法,一般是從右向左由正向負,讀作「X化X」,如讀作氧化鋅讀作氯化氫

當一個分子中原子個數不止一個時,還要讀出粒子個數,如「」讀作五氧化二釩

帶有酸原子團的要讀成「O酸X」,如讀作硫酸鈉

另外,有的要讀「氫氧化X」,如「 」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「 」讀作「鐵離子」(如「」讀作「氯化鐵」),讀作「亞鐵離子」(如讀作「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「一水合X」)。

化學式的分類[編輯]

化學式主要分為下列幾種:

最簡式[編輯]

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。

最簡式一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,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[編輯]

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(結構簡式)[編輯]

示性式,或稱結構簡式,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[編輯]

抗抑鬱藥艾司西酞普蘭鍵線式結構。 只有雜原子碳-碳鍵立體化學特徵表現出來,所有的碳原子、氫原子和碳-氫鍵都被省略,且容易書寫。[1]

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[編輯]

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

路易斯結構式[編輯]

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[編輯]

表示有機化合物的化學式時,常有兩種方法:分子式結構式[2][3]

  • 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的示性式時,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[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ General, Organic, and Biological Chemistry, H. Stephen Stoker 2012
  2. ^ 第五章化學反應,物質科學化學篇(上)講義. 編者:陳義忠, 1986
  3. ^ 分子式(Molecular Formula)與結構式(Structural Formula)[失效連結], 國科會高瞻自然科學教學資源平台