- מהי נוסחה כימית?
- סוגי נוסחאות כימיות
- דוגמאות לנוסחה כימית
- חלקים של נוסחה כימית
- סמלים כימיים
- יסודות כימיים
אנו מסבירים מהי נוסחה כימית, הסוגים הקיימים, דוגמאות וחלקיהן. כמו כן, סמלים ואלמנטים כימיים.
מהי נוסחה כימית?
נוסחה כימית היא ביטוי גרפי של היסודות המרכיבים את א תרכובת כימית כֹּל אֶחָד. הנוסחאות מבטאות את המספרים ואת ה פרופורציות שֶׁלוֹ אטומים בהתאמה ובמקרים רבים גם סוג של קישורים כימיים שמאחדים אותם. לכל אחד מולקולה ו/או תרכובת ידועה מתאימה לנוסחה כימית, כמו גם שם ממנה לפי כללי ה מינוח כימי.
ישנם סוגים שונים של נוסחאות כימיות, כל אחת מהן מתמקדת בסוג מסוים של מידע, אך באופן כללי כולן משמשות להבנת הטבע הכימי של חומרים ולהביע את מה שקורה במהלך א תגובה כימית נקבע, שבו כמה אלמנטים או תרכובות הם הופכים לאחרים. מסיבה זו, נוסחאות כימיות מגיבות למערכת קונבנציונלית של ייצוג של אלמנטים וה מולקולות, כלומר, לשפה טכנית מיוחדת.
נוסחאות כימיות משתמשות בסמלים הכימיים של היסודות ובפרופורציות הגיוניות ביניהם, המבוטאות בסמלים מתמטיים.
סוגי נוסחאות כימיות
ישנם סוגים שונים של נוסחה כימית, שימושי לספק שונה מֵידָע.
- נוסחה מולקולרית. זהו סוג בסיסי למדי של נוסחה המבטאת את סוג האטומים הקיימים בתרכובת קוולנטית ואת הכמות של כל אחד מהם. הוא משתמש ברצף ליניארי של סמלים מה- יסודות כימיים ומספרים (כמנויים). לדוגמה, הנוסחה המולקולרית של גלוקוז היא C6H12O6 (שישה אטומים של פחמן, שנים עשר של מימן ושישה של חמצן).
- נוסחה מפותחת למחצה. בדומה לנוסחה המולקולרית, מדובר בסוג של נוסחה המבטאת את האטומים המרכיבים את התרכובת וגם מבטאת את הקשרים הכימיים (קווים) ואת סוגם (יחיד, כפול, משולש) בין כל אטום של התרכובת. קשרי פחמן-מימן אינם מיוצגים בנוסחה זו. זה שימושי כדי לזהות את הקבוצות הרדיקליות המרכיבות אותו, כמו גם את המבנה הכימי שלו. לדוגמה, הנוסחה המפותחת למחצה לגלוקוז היא, CH2OH - CHOH - CHOH - CHOH - CHOH - CHO.
- נוסחה פותחה. הנוסחה שפותחה היא השלב הבא במורכבות מזו המפותחת למחצה. ייצוג זה מציין את הקשר והמיקום של כל אטום של התרכובת בתוך המולקולות המתאימות שלו, במישור קרטזיאני, המייצג את מכלול מִבְנֶה של המתחם.
- נוסחה מבנית. על מנת לייצג מולקולות לא רק במבנה ובארגון שלהן אלא גם בצורתן המרחבית, יש צורך בנוסחה מורכבת עוד יותר, המשתמשת בפרספקטיבות דו או תלת מימדיות.
- נוסחת לואיס. נקרא גם "דיאגרמות לואיס" או "מבני לואיס", זהו ייצוג דומה לנוסחה המפותחת של תרכובת, אך זה מציין את האלקטרונים המשותפים בכל קשר כימי בין אטומים, לפי ולנסיה של המרכיבים המעורבים. אלקטרונים אלה מיוצגים על ידי נקודות המקושרות לישר שבו יש קשר. אלקטרונים לא משותפים מיוצגים גם באמצעות נקודות על האטום המתאים. הן נוסחאות מאוד ספציפיות וטכניות.
דוגמאות לנוסחה כימית
כמה דוגמאות לנוסחה הכימית (מולקולרית) של תרכובות ידועות הן:
- חַמצָן. O2
- אוֹזוֹן. O3
- פחמן דו חמצני. CO2
- פחמן חד חמצני. שיתוף
- מים. H2O
- אַמוֹנִיָה. NH3
- מתאן. CH4
- פרופאן. C3H8
- חומצה גופרתית. H2SO4
- חומצה הידרוכלורית. HCl
- נתרן כלורי. NaCl
- סודיום ביקרבונט. NaHCO3
- פורמלדהיד. CH2O
- בֶּנזִין. C6H6
- סכרוז. C12H22O11
- Cal. CaO
- אתיל אלכוהול. C2H5OH
- מונוסודיום גלוטמט. C5H8NNaO4
- פֵּנִיצִילִין. C16H18N2O4S
חלקים של נוסחה כימית
נוסחאות כימיות מורכבות מסמלים כימיים (אותיות) ומחתימות (מספרים), המבטאים את סוג האטומים הקיימים בחומר ואת כמותם. עם זאת, בתחומי כימיה מסוימים (כגון כימיה אורגנית), תרכובות מראות הישנות מבנית ותפקודית מסוימת, המאפשרת לזהות שברי המולקולה. שברים אלו נקראים "רדיקלים" (יחידות מולקולריות עם אלקטרונים חופשיים) או "קבוצות פונקציונליות" (אטומים או יחידות מולקולריות האחראיות לכך שהחומר מגיב בצורה מסוימת).
דוגמאות לקבוצות פונקציונליות הן: הידרוקסיל (-OH), קרבוניל (= C = O), קרבוקסיל (-COOH), בין היתר.
דוגמאות לרדיקלים הם: מתיל (-CH3), אתיל (CH3CH2-), בין היתר.
סמלים כימיים
סמלים כימיים הם החלקים המינימליים המרכיבים כל נוסחה כימית ומייצגים כל אחד מהיסודות הכימיים השונים המוכרים ל- אֶנוֹשִׁיוּת, כלומר, סוגי האטומים השונים שמהם מורכב החומר הידוע.
לכל יסוד כימי יש סמל כימי מסוים (נגזר בדרך כלל מהשם הלטיני ההיסטורי שלו).
כמה דוגמאות לסמלים כימיים הם:
- פַּחמָן. ג
- חַמצָן. אוֹ
- התאמה. פ
- מֵימָן. ח
- חַנקָן. נ
- יוֹד. אני
- בַּרזֶל. אֱמוּנָה
- עוֹפֶרֶת. Pb
- אֲלוּמִינְיוּם. אל ה
- סֵלֶנִיוּם. אני יודע
- פּלוּטוֹנִיוּם. פו
יסודות כימיים
יסודות כימיים הם סוגי האטומים השונים המרכיבים את חוֹמֶר ושנבדלים זה מזה לפי התצורה המסוימת שלהם חלקיקים תת - אטומיים (פרוטונים, נויטרונים י אלקטרונים).
ניתן לקבץ את היסודות לפי תכונותיהם הכימיות, כלומר לכוחות שאליהם הם מגיבים בקלות רבה יותר או פחות, להתנהגות שהם מפגינים בתגובות מסוימות, או למאפיינים מבניים אחרים משלהם.
דוגמה שממחישה היטב את ההגדרה של יסוד כימי היא הבאה: האיזוטופים 12C, 13C ו-14C הם חלק מהאיזוטופים של היסוד הכימי פחמן (C).
יסודות כימיים מיוצגים, מסווגים ומאורגנים ב טבלה מחזורית של האלמנטים.