化学式的表示法

1、化學式的表示法假设以物質的構成粒子而言，則為原子、分子或離子，分別說明如下 :分子(molecule：係由兩個或兩個以上原子緊密結合而成的粒子。 在化學與物理過程中，以分子做為單位(units)。有些元素及許多化合 物皆以分子態存在。離子(ion):是由帶電荷的原子或原子團所組成之粒子。計有兩種型式: (1)陽離子(cation)：帶正電荷(因失去一個或一個以上的電子)。 陰離子(anion)：帶負電荷(因得到一個或一個以上的電子)。一般單原子陽離子由金屬原子形成，而單原子陰離子則由非金屬形 成。多原子離子是包含一個以上原子的帶電粒子。例如:銨離子(ammonium ion) NH4+、硫酸根

2、離子(sulfate ion) SO42-、醋酸根離子 (acetate ion)CH3COO- 等。其它形式的構成粒子 :有些元素與化合物既不以分子形態，也不以 離子形態出現。例如鑽石，即為許多碳原子呈三度空間的晶體樣式，以類似分子的鍵結形成網 狀結構。事實上，整個鑽石晶體可視為一個巨大分子 (giant molecule)。 有些化合物例如：二氧化矽(silicon dioxide)，SQ2即呈現此類似的形式。金屬是由許多金屬原子以金屬鍵相互連結而成的，稱為金屬鍵(metallic bond)。這些化學式用最簡單的整數標示右下角，說明在物質中所出現正確的比值。化學式的介紹 :化學式是指用元

3、素符號表示物質的組成和結構的式 子。一般分為以下五種：1. 實驗式 (empirical formula) ：是表示物質組成的最簡單化學式，故 又可稱為最簡式(simplest formula)。它能说明分子所含原子的種類和 原子數比。例如，醋酸的實驗式CH2O，表示醋酸含有碳、氫和氧， 其原子數比是 1：2：1。2. 分子式 (molecular formula) ：表示分子內原子的種類和數目 ;即表 示物質的組成和分子量的化學式。例如，水的分子式為 H2O;這表示水 1 分子中含有 2 個氫原子和 1 個氧原子，其分子量為 2+16=18。過氧 化氫的分子式為H2O2,表示在過氧化氫的一個

4、分子中有二個氫原 子與二個氧原子，氫原子與氧原子之比為 2:2，並不是最簡單的整數 之比(1:1)。醋酸的分子式是CH3COOH，這表示醋酸1分子含有碳原子2個， 氫原子4個和氧原子2個，其分子量為(12 >2)+(1 4)+( 16 2)=60。分子式的決定，首先須知道實驗式，然後測定其分子量，因分子量 必為實驗式量的整數倍，將實驗式中各元素的原子數均乘以此倍數， 即得分子式。分子式=(實驗式)>整數倍數。3結構式(structural formula):表示分子中，原子與原子之結合情形之化學式，包括原子間相結合之鍵數。分子式只表示 1個分子中含原 子的個數。沒有表示各原子間如何

5、結合。例如，同分異構物的 乙醇和 二甲醚，它們的分子式都是C2H60，雖然分子式相同，但原子與原子 之結構不同，化學性質也不相同。要區別上述化合物，則必須進一步 列出分子內部各原子的結合情形。下圖中為乙醇和二甲醚的結構式。H HH HII 0、I乙醇的結構式二甲醚的結構式4示性式(rational formula):表示分子中所含有特性之官能基，而能顯現其特性的化學式。例如 HCOOH(甲酸)、CH3C00H(乙酸)都有 -COOH的官能基。乙醇和二甲醚的示性式則分別為 C2H5OH和 CH3OCH3。示性式通常用來表示有機物的化學式。5.電子點式(electronic formula):以電

6、子點來表示分子中各原子結合情形之化學式，可以表示出共用電子對或未共用電子對之情形。下圖 中為水和甲烷的電子點式。水的電子點式甲烷的電子點式另外也可用分子模型，來表示分子中，原子在空間之配置情形離子化合物是由排列成幾何形狀的陰離子及陽離子所構成的晶體(crystal)。例如，氯化鈉(sodium chloride)是由鈉離子Na+與氯離子Cl 形成的晶體，一氯化鈉晶體是由許多這種離子，依正 -負電相吸引聚 集結合而成。在晶體中，氯離子Cl-和鈉離子Na+相間隔排列，化學式為 NaCI。 此化學式並不表示一分子，也不表示離子配對，因晶體中沒有一個離 子被認為是單獨屬於另一個離子的。而是該式表示要生

7、成此晶體，其 離子間的最簡單比例(simplest ratio)因此，離子化合物(ionic compounds)之化學式是導自於其離子式。 例如，氯化鋇的化學式是來自鋇離子式Ba2+與氯離子式C。因晶體屬電中性，所有正離子的總電荷必等於所有負離子之總電荷。因此 在氯化鋇中，每一鋇離子必有二氯離子，即Ba2+與2CI-形成BaCb。在BaCl2晶體中的離子與NaCI晶體中的離子不同，BaCR晶體的陽 離子與陰離子之比為1： 2,而NaCI晶體之比為1: 1。(*以下右圖中，可在圖形上按住滑鼠左鍵並移動滑鼠，以旋轉分 子，從各種角度觀看分子。或點按滑鼠右鍵，開啟功能表，選取各項 功能。)NaCI離子在單位晶格內的pdb圖NaCI離子在單位晶格內的堆積圖3D-分子圖形目錄：氧氣。2氮氣N2一氧化碳CO2水出0硫酸根離子醋酸根離子醋酸銨離子NH4SO42-CHsCOO"CH3COOH過氧化氫乙醇C2H5OH二甲醚 CH3OCH3甲酸HCOOHH2O2氫氣H2磷分子P4硫分子S8甲烷CH4氯化氫分子氯化鈉晶體HCINaCl問題：1醋酸(CH3COOH)分子中的兩個碳原子，分別以何種