化学式

分子式。実験式。ボールスティックモデル。空間充填モデル。化学式の命名。イオン化合物の命名。遷移金属の命名。

化学では、より具体的かつ包括的に表現するために、通常、化学式を使用します。化学式は、化学記号を使用して分子やイオン化合物の組成を表現するために使用されます。分子の原子の明確な割合も化学式で示されます。ここでは主に 2 種類の式について説明します。それらは分子式と経験式です。

明確かつ簡潔にするために、分子式を定義しましょう。分子式は、物質の最小単位として各元素の原子の正確な数を示します。したがって、 CO₂二酸化炭素の分子式です。 O₂酸素の分子式であり、 H₂O水です。下付き文字は何を意味しますか?。

下付き文字は、存在する元素の原子の数を示します。下付き文字はありません Cで CO₂。これは、二酸化炭素分子には炭素原子が 1 つしかないことを意味するため、式から数字の「1」が省略されます。わかりました！化学式は、原子が結合する比率を表すために使用されます。構造はどうですか？。原子の構造を図示することはできますか？。

原子を説明する別の方法があります。分子構造を表現する効果的な方法は、分子モデルを使用することです。視覚化に使用される分子モデルには標準的なタイプが 2 つあります。 1つはボールとスティックのモデルです。もう一つは空間充填モデルです。

図を見てください。ボールと棒のモデルでは、原子は穴の開いた発泡スチロールのボールまたはプラスチックのボールです。棒は化学結合を表します。空間充填モデルでは、原子は一緒に保持された短縮されたボールとして表されるため、結合は見えません。構造式は、分子内で原子がどのように互いに結合しているかを示します。分子の構成を表現する別の方法はありますか?。

最も単純な化学式である経験式に進みましょう。分子式の下付き文字を原子の最小の整数比に減らして書きます。したがって、分子式は分子の真の式です分子式は経験式の基礎となります。分子式の下付き文字を減らすにはどうすればいいですか?。

例として、ヒドラジンという化合物を考えてみましょう N₂H₄。ヒドラジンがロケット燃料として使われていることをご存知ですか?。実験式を書くときは、分子式の下付き文字を可能な限り小さい整数に変換する必要があります。ヒドラジンには窒素原子が 2 つと水素原子が 4 つあります。下付き文字を 2 で割ると、ヒドラジンの実験式である NH₂ が得られます。

イオン化合物の化学式を見てみましょう。陰イオン化合物の化学式は経験式とほぼ同じです。これは、イオン化合物には分子単位が含まれていないからです。なぜ分子単位がないのでしょうか?。イオン化合物が電気的に中性であるためには、各式単位内の陽イオンと陰イオンの電荷の合計がゼロでなければなりません。

陽イオンと陰イオンの電荷が数値的に異なる場合はどうすればよいでしょうか?。このような場合には、次の規則を適用して式を電気的に中性にします。陽イオンの下付き文字は数値的に陰イオンの電荷に等しく、陰イオンの下付き文字は数値的に陽イオンの電荷に等しくなります。

イオン化合物の化学式の例をいくつか示します。塩化ナトリウム。ナトリウム陽イオン Na+そして臭素アニオン Cl⁻結合して塩化ナトリウムを形成します。それらの電荷の合計は (+1) + (-1) = 0 です。したがって、下付き文字は必要ありません。式は NaCl。

次の例として臭化マグネシウムを取り上げます。の Mg²⁺そして Br⁻結合して臭化マグネシウムを形成します。それらの電荷の合計は (+2) + (-1) = +1 です。電荷の合計をゼロにするには、陰イオンの +1 電荷に 2 を掛け、臭素の記号に下付き文字「2」を追加します。したがって、臭化マグネシウムの式は MgBr₂。

次に、酸化アルミニウムを見てみましょう。陽イオンは Al³⁺そして酸素陰イオンは O²⁻。電荷の合計は2×(+3) + 3×(-2) = 0です。したがって、酸化アルミニウムの式は Al₂O₃。

化学式が決まったら、どうやって名前を付けるのでしょうか?。化学者は、化学組成に応じて化学式に名前を付けるシステムを開発しました。これらは3つに分類されます。イオン化合物、分子化合物、酸と塩基。これらの分類を使用して、いくつかの規則を適用して化学名を導き出します。

前のスライドでは、イオン化合物は陽イオンや陰イオンなどのイオンで構成されています。ほとんどすべての陽イオンは金属原子ですが、陰イオンは非金属原子です。金属陽イオンは元素にちなんで名付けられています例えば、 Na⁺ナトリウムイオンと呼ばれ、 Ca²⁺カルシウムイオンと呼ばれ、 Al³⁺アルミニウムイオン。陰イオンはどうですか？。

陰イオンは元素名の最初の部分に ide。いくつか例を挙げます。 O²⁻酸化物と呼ばれます。 Cl⁻塩化物と呼ばれます。 N³⁻窒化物と呼ばれます。 H⁻水素化物と呼ばれます。

-ide 語尾は、異なる元素を含むいくつかのアニオングループにも使用されます。一例として、水酸化物は次のように表される OH⁻。もう一つの例はシアン化物で、 CN⁻。したがって、化合物 LiOHそして KCN水酸化リチウムとシアン化カリウムと呼ばれます。

遷移金属はどうでしょうか?。遷移金属は主に元素周期表の中央に位置します。それらは、複数の種類の陽イオンを形成できます。鉄という元素を例に挙げてみましょう。鉄は、 Fe2つの陽イオンを形成できます。彼らです Fe²⁺そして Fe³⁺イオン。

同じ元素の異なる陽イオンに名前を付ける場合、ローマ数字を使用するのが一般的です。ローマ数字 I1つの正電荷に使用され、 II2 つの正電荷の場合も同様です。これをストックシステムといいます。

これにより、 Fe²⁺イオンは鉄(II)と名付けられます。 Fe³⁺このイオンは鉄（III）と呼ばれます。 FeCl₂、 Fe²⁺このイオンは塩化鉄(II)と呼ばれます。 FeCl₃。持つ Fe³⁺イオンは塩化鉄(III)と呼ばれます。

それでは分子化合物について説明しましょう。分子化合物には分子単位が含まれていますそれらは通常、非金属元素で構成されています。分子化合物の命名はイオン化合物の命名とほぼ同じです。まず、式の最初の要素の名前を配置します。次の要素には、 -ide要素名の末尾に追加します。では、この2つの違いは何でしょうか?。

このような場合、ギリシャ語の接頭辞を使用することで、化合物の命名における混乱を回避できます。これらは、存在する各元素の原子の数を示すために使用されます。次の例を考えてみましょう。 NH2。 NO4。

これらのガイドラインは、接頭辞を使用して化合物に名前を付けるのに役立ちます。最初の要素ではプレフィックス mono を省略できます。例えば、 NH2窒素二水素化物ではなく窒素二水素化物と呼ばれます。したがって、最初の元素に接頭辞がない場合、通常は分子内にその元素の原子が 1 つだけ存在することを意味します。

酸化物の場合、 a接頭辞のは省略されることもあります。例えば、 N2O4四酸化二窒素ではなく dinitrogen tetra oxide。

この図は、イオン化合物と分子化合物に名前を付ける手順をまとめたものです。これは、命名をまずイオン化合物と分子化合物として分離する方法を示しています。イオン化合物では、陽イオンと陰イオンの命名方法が異なります。この命名をよりよく理解できるように、このレッスンを再度受講してください。次回のレッスンでお会いしましょう。

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分子式。 実験式。 ボールスティックモデル。 空間充填モデル。 化学式の命名。 イオン化合物の命名。 遷移金属の命名。

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