什么是化学式
用元素符号和数字表示物质组成的式子,叫做化学式chemical formula。每种纯净物都有确定的化学式,比如水是 ,二氧化碳是 。化学式不是随便写的,而是通过实验测出物质的组成以后确定的。
化学式的四层意义
以 为例:
| 意义 | 以 为例 | |
|---|---|---|
| 宏观 | 表示一种物质 | 水 |
| 宏观 | 表示这种物质由哪些元素组成 | 水由氢、氧两种元素组成 |
| 微观 | 表示这种物质的一个分子 | 一个水分子 |
| 微观 | 表示一个分子由哪些原子构成、各有几个 | 一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成 |
三类物质的化学式
- 由分子构成的物质:如 、、,化学式表示一个分子的构成。
- 由原子直接构成的物质:金属(如 、)、稀有气体(如 )和少数固态非金属(如 ),化学式就是元素符号。
- 由离子构成的物质:如氯化钠 。它没有分子,化学式表示其中钠、氯原子的个数比是 1 : 1。
点下面的化学式看一看,注意加了系数以后意义有什么变化:
宏观意义
- 表示水这种物质
- 表示水由氢、氧两种元素组成
微观意义
- 表示一个水分子
- 表示一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成
宏观意义
- 表示二氧化碳这种物质
- 表示二氧化碳由碳、氧两种元素组成
微观意义
- 表示一个二氧化碳分子
- 表示一个二氧化碳分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成
宏观意义
- 表示氧气这种物质
- 表示氧气由氧元素组成
微观意义
- 表示一个氧分子
- 表示一个氧分子由 2 个氧原子构成
宏观意义
- 表示氯化钠这种物质
- 表示氯化钠由钠、氯两种元素组成
微观意义
- 氯化钠由离子构成,没有"氯化钠分子"
- 表示其中钠、氯原子的个数比为 1 : 1
宏观意义
- 表示铁元素
- 表示铁这种物质
微观意义
- 表示一个铁原子
宏观意义
- 表示氢元素
微观意义
- 表示一个氢原子
宏观意义
—
微观意义
- 表示 2 个氢原子
前面加了系数,就只有微观意义了。
宏观意义
—
微观意义
- 表示 2 个水分子
前面加了系数,就只有微观意义了。
数字写在不同位置,意思不一样
| 位置 | 例子 | 含义 |
|---|---|---|
| 前面(系数) | 、 | 粒子的个数:2 个氢原子、2 个水分子 |
| 右下角(下标) | 中的 2 | 一个分子中某种原子的个数 |
| 右上角 | 中的 2 | 一个离子所带的电荷数 |
| 正上方 | 中的 +2 | 元素的化合价(下一节学) |
注意:化学式前面一旦加了系数,就只有微观意义了。 只表示 2 个水分子,不能说成“2 个水”。
例题 1:二氧化碳的化学式
说出 的四层意义。
- 宏观:物质。 表示二氧化碳这种物质。
- 宏观:组成。 表示二氧化碳由碳、氧两种元素组成。
- 微观:分子。 表示一个二氧化碳分子。
- 微观:构成。 表示一个二氧化碳分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子构成。
例题 2:四个长得很像的符号
说出 、、、 各表示什么。
- :表示氮元素,也表示一个氮原子。
- :前面有系数,只表示 2 个氮原子。
- :表示氮气这种物质,氮气由氮元素组成;也表示一个氮分子,一个氮分子由 2 个氮原子构成。
- :前面有系数,只表示 2 个氮分子。
- 中的 2
写在符号前面,表示 2 个氢原子。
- 中的 2
写在右下角,表示一个氧分子由 2 个氧原子构成。
- 中的 2
写在右上角,表示一个镁离子带 2 个单位的正电荷。
- 中的 2
写在元素符号正上方,表示氧化镁中镁元素的化合价为 +2。
- 中的 2
写在化学式前面,表示 2 个一氧化碳分子。
- 中的 2
写在 H 的右下角,表示一个硫酸分子中有 2 个氢原子。
- 右上角的 2
表示一个硫酸根离子带 2 个单位的负电荷。
常见误区
误区 1:宏观、微观混着说。 “水由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成”是错的。说物质要用元素(水由氢、氧两种元素组成),说分子才用原子(一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成)。
误区 2:“ 表示 2 个氢气”。 加了系数只有微观意义,应该说 2 个氢分子。
误区 3:“一个氯化钠分子”。 氯化钠由离子构成,根本没有氯化钠分子。
即时小测
关于 ,下列说法正确的是?
A 把宏观的物质和微观的原子混在一起说;C 中二氧化碳是纯净物,里面没有碳和氧气;D 中分子由原子构成,二氧化碳分子里没有氧分子。
下列符号只有微观意义、没有宏观意义的是?
符号前面加了系数,就只表示粒子的个数。 只表示 2 个氮原子。
小结
- 化学式用元素符号和数字表示物质的组成。
- 宏观上,化学式表示一种物质和它由哪些元素组成;微观上,表示一个分子和这个分子由哪些原子构成。
- 前面的数字是粒子个数,右下角是一个分子中的原子个数,右上角是离子电荷数,正上方是化合价。
- 加了系数只有微观意义;由离子构成的物质没有分子。
通往 AP(以后再看)
AP U1.3 从化学式出发讨论物质的元素组成,还会区分分子式和经验式(最简式)。对离子化合物,AP 不说“分子”,而说“化学式单元”(formula unit)。