Czytaj więcej"/> Drukuj
Chemia posługuje się dość specyficzną symboliką do opisu cząsteczek i reakcji chemicznych.

Symbole pierwiastków

Symbole pierwiastków pochodzą od ich nazw łacińskich. Część z nich to symbole jednoliterowe (np. H - wodór, K -potas, N - azot), część dwuliterowe (np. Cl - chlor, Au - złoto, Pt - platyna), a pierwiastki nowoodkrywane, te o najwyższych liczbach atomowych mają symbole trzyliterowe.
Symbole pierwiastków używa się w trzech znaczeniach:

Symbole jonów i rodników

Jony oznacza się poprzez symbol pierwiastka lub grupy z dodanym w górnym indeksie znaku (+) (dla kationów) i (-) (dla anionów). Znak (+) i (-) oznacza formalnie jednostkowy ładunek elektryczny. Np:
Na+ - kation sodowy
Gdy jon posiada wielkokrotność tego ładunku dodaje się jeszcze liczbę oznaczającą tę wielokrotność np:
Ca2+ - kation wapniowy
Gdy istnieje jasność na którym konkretnie atomie w cząsteczce jest zlokalizowany ładunek elektryczny znaki (+) i (-) podaje się bezpośrednio przy tym atomie. Gdy jednak ładunek jest zdelokalizowany w obrębie całej grupy, wstawia się ją w kwadratowy nawias, a znak ładunku podaje się za nawiasem, Np:
[1]- - anion mrówczanowy.
Rodniki oznacza się, poprzez dodanie małej kropki z prawej strony symbolu pierwiastka lub grupy. Np:
O. - rodnik tlenowy.

Symbole wiązań chemicznych

Wiązania chemiczne we wzorach strukturalnych oznacza się symbolami kresek: Wyjątek od tego stanowią wiązania jonowe, które oznacza się pisząc po prostu (zwykle w kwadratowych nawiasach) oba jony tworzące to wiązanie, np:
[2]+[3]-

Wzory chemiczne

Wzory chemiczne to skrótowy zapis składu atomowego cząsteczek. Rozróżnia się tutaj:
Symbolika_chemiczna -

Przykłady wzorów chemicznych - metylocykloheskan
1 - prosty wzór sumaryczny, 2 - rozwinięty wzór sumaryczny, 3 - szkieletowy, płaski wzór strukturalny, 4 - szkieletowy, przestrzenny wzór strukturalny, 5 - pełny wzór strukturalny

Skróty grup

We wzorach bardziej złożonych związków chemicznych stosuje się skróty oznaczające, całe często powtarzające się grupy chemiczne. Konwencja tych skrótów jest inna w chemii nieorganicznej, metaloorganicznej i organicznej. Skróty te stosuje się często zarówno we wzorach sumarycznych jak i strukturalnych
Przykład skrótów używanych w chemii organicznej:
Przykład użycia skrótu:
EtOH = C2H5OH - (etanol)

Równania reakcji chemicznych

Równania reakcji chemicznych składają się z trzech części. Po prawej stronie pisze się wzory cząsteczek wchodzących do reakcji (substraty) (mogą to być zarówno wzory sumaryczne jaki i strukturalne), przy czym cyfry występujące przed wzorami oznaczają liczby cząsteczek wchodzących do reakcji - lub w innej konwencji liczby moli tych cząsteczek. Potem pisze się strzałkę oznaczającą rodzaj reakcji, a za nią podaje się wzory i liczby cząsteczek powstających w wyniku reakcji (produkty).
Strzałki w reakcjach chemicznych mają ściśle określone znaczenie: Nad i pod strzałkami bardzo często dodaje się skrótowe opisy warunków w jakich zachodzi dana reakcja takie jak temperatura, użyty rozpuszczalnik, katalizator itp.
Ponadto, w schematach reakcji stosuje się też strzałki pionowe. Strzałka skierowana do góry oznacza "uciekanie" gazowego produkty reakcji do atmosfery. Strzałka skierowana w dół oznacza "wypadanie" nierozpuszczalnego, stałego produktu z roztworu, w którym zachodziła reakcja.
Bezpośrednio za wzorami substratów i produktów podaje się też czasem w nawiasach symbol stanu skupienia, tych związków w momencie rozpoczęcia lub skończenia reakcji, lub rodzaj użytego roztworu. Np: HCl(g) (gazowy chlorowodór) HCl(aq) (rozcieńczony kwas solny) H2O(s) - (woda w formie lodu).
Symbolika_chemiczna -

Równania reakcji można traktować dwojako:

Opisy mechanizmów reakcji

Równania reakcji są zazwyczaj bardzo przybliżonymi formami opisu faktycznego ich przebiegu, w których bierze się pod uwagę tylko wyjściowe substraty i końcowe produkty. W rzeczywistości reakcje chemiczne miewają często bardzo złożony przebieg, zwany ich mechanizmem.
Opisy mechanizmów reakcji są zbiorami równań opisujących poszczególne reakcje lub jak się czasami mówi, akty elementarne, których suma prowadzi do zajścia określonej reakcji chemiczne. W równaniach reakcji elementarnych stosuje się te same konwencje strzałek, co w przypadku pełnych równań reakcji. Oprócz tego jednak często stosuje się małe półkoliste strzałki pokazujące skąd i dokąd prawdopodobnie przemieszczają się elektrony, w trakcie zrywania jednych wiązań i powstawania nowych. Zrywanie i powstawanie wiązań symbolizuje się czasem także przez rysowanie kropkowanych linii - podobnych do symboli wiązań "połówkowych", a oznaczających w tym przypadku "moment" zerwania lub powstania określonego wiązania.
Czasami w opisach reakcji elementarnych podaje się także rozłożenie cząstkowego ładunku elektrycznego na poszczególnych grupach lub atomach. Stosuje się w tym celu symbole σ+ i σ- umieszczane bezpośrednio nad symbolami grup lub atomów.
Ponadto, gdy ma miejsce zjawisko rezonansu chemicznego pokazuje się w schematach mechanizmów postulowane struktury rezonansowe, które umieszcza się w nawiasach kwadratowych, a między nimi rysuje się pojedynczą strzałkę (<->) zakończoną z obu stron ostrzami. Strzałki tej nie należy mylić z symbolem reakcji równowagowej.
Schematy mechanizmów podaje się czasami w formie listy reakcji elementarnych, lub w formie koła obrazującego faktyczny cykl przemian zachodzących w trakcie reakcji.
Przykład schematu mechanizmu reakcji (Reakcja metatezy przy krzemie)
Reakcja sumaryczna
Symbolika_chemiczna -

Schemat mechanizmu
Symbolika_chemiczna -

Na czerwono - substraty i produkty końcowe, na niebiesko - katalizator i jego przejściowe kompleksy z produktami i substratami

Materiał wydrukowany z portalu zgapa.pl dnia 2020-10-30 19:30:36