普通化学/化学式描述化学化合物
一个化学式
是一种简明的方式来表达关于构成特定化学化合物的原子的信息。它通过化学符号识别每种化学元素|元素,并识别在该化合物的每个离散分子中发现的该元素原子的数量。原子数 (如果大于 1) 作为下标表示。
例如,甲烷,一个简单的分子,由一个碳原子与四个氢原子键合而成,其化学式为
- CH4
而葡萄糖,含有六个碳原子、十二个氢原子和六个氧原子,其化学式为
- C6H12O6。
化学式还可以提供关于化学物质中键的类型和空间排列的信息,尽管它不一定会指定确切的异构体。例如,乙烷由两个单键连接在一起的碳原子组成,每个碳原子都有三个氢原子与其键合。它的化学式可以写成 CH3CH3。如果碳原子之间有一个双键 (因此每个碳原子只有一个氢原子),化学式可以写成:CH2CH2,并且可以假设碳原子之间存在双键。但是,更明确且更正确的方法是写成 H2C:CH2 或 H2C=CH2。两个点或线表示双键连接它们两侧的原子。
三键可以用三个点或线表示,如果存在歧义,可以用一个点或线来表示单键。
具有多个相同官能团的分子可以用以下方式表示: (CH3)3CH。但是,这暗示了与使用相同原子形成的其他分子 (异构体) 不同的结构。公式 (CH3)3CH 暗示了三个碳原子的链,其中间碳原子与另一个碳原子键合
C-C-C
|
C
而碳原子上的剩余键都指向氢原子。但是,相同的原子数 (10 个氢原子和 4 个碳原子,或 C4H10) 可以用来形成直链:CH3CH2CH2CH3。
烯烃 2-丁烯 有两种异构体,化学式 CH3CH=CHCH3 无法识别。两个甲基的相对位置必须用额外的符号表示,表示两个甲基是在双键的同一侧 (顺式 或 Z) 还是在彼此的相对侧 (反式 或 E)。
对于聚合物,重复单元用括号括起来。例如,一个描述为:CH3(CH2)50CH3 的烃分子,是一个具有 50 个重复单元的分子。如果重复单元的数量未知或可变,则可以使用字母 n 来表示这一点:CH3(CH2)nCH3。
离子
对于离子,特定原子上的电荷可以用右手上角标表示。例如 Na+ 或 Cu2+。分子的总电荷也可以用这种方式表示。例如 H3O+
虽然同位素与核化学比与常规化学更相关,但不同的同位素也可以在化学式中用左上角标表示。例如,放射性磷酸根离子是 32PO4-。