Χημικός τύπος: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
Βελτίωση εισαγωγής
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
μ Προσθήκη της δεύτερης εικόνας που διαγράφηκε κατά λάθος
Γραμμή 1: Γραμμή 1:
[[Αρχείο:Aluminium sulfate.jpg|thumb|Το [[θειικό αργίλιο]] έχει χημικό τύπο Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>, αλλά στο δείγμα που εικονίζεται εδώ βρίσκεται στην [[Ένυδρο άλας|ένυδρη]] μορφή του, με τύπο [Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>•16H<sub>2</sub>O].]]'''Χημικός τύπος''' είναι τρόπος αναπαράστασης τηε [[Αναλογία (μαθηματικά)|αναλογίας]] των [[άτομο|ατόμων]] ή και κάποιων επιπλέον πληροφοριών για τη [[μόριο|μοριακή]] δομή μιας [[χημική ουσία|χημικής ουσίας]], ορισμένων ειδών [[μίγμα|μιγμάτων]] χημικών ουσιών καθώς, ομάδων χημικών ουσιών (γενικός χημικός τύπος) ή και άλλου είδιους [[χημικό είδος|χημικών ειδών]], όπως είναι τα [[ιόν|ιόντα]]. Για την αναπαράσταση αυτή χρησιμοποιούνται τα [[χημικό σύμβολο|χημικά σύμβολα]] των χημικών στοιχείων που μετέχουν, κάποιοι αριθμοί που εκφράζουν τις αναλογίες των ατόμων γενικά ή ειδικά στο μόριο ή ιόν του χημικού είδου, τη συμμετοχή ορισμένων μόνο [[ισότοπο|ισοτόπων]], ή την ύπαρξη [[ηλεκτρικό φορτίο|ηλεκτρικού φορτίου]] στο χημικό είδος συνολικά ή τοπικά, σε κάποια σημεία του, και μερικές φορές και κάποια άλλα σύμβολα, όπως [[συντομογραφία|συντομογραφικά]] σύμβολα ομάδων, παρενθέσεις, αγκύλες, τελείες, σύμβολα + και -, αστερίσκοι και σύμβολα οπτικών ή και γεωμετρικών [[ισομέρεια|ισομερών]]. Οι χημικοί τύποι μπορεί ακόμη να εκφράζουν και την ύπαρξη διαμοριακών δεσμών, όπως [[δεσμός υδρογόνου|δεσμών υδρογόνου]].
[[Αρχείο:Aluminium sulfate.jpg|thumb|Το [[θειικό αργίλιο]] έχει χημικό τύπο Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>, αλλά στο δείγμα που εικονίζεται εδώ βρίσκεται στην [[Ένυδρο άλας|ένυδρη]] μορφή του, με τύπο [Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>•16H<sub>2</sub>O].]]
[[Αρχείο:Butan Lewis.svg|thumb|Συντακτικός τύπος του [[βουτάνιο|βουτανίου]]. Άλλα είδη χημικών τύπων του βουτανίου είναι: α) '''εμπειρικός τύπος''':C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>, β) '''μοριακός τύπος:''' C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>, και γ) '''σύντομος συντακτικός τύπος: '''CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>.]]
'''Χημικός τύπος''' είναι τρόπος αναπαράστασης τηε [[Αναλογία (μαθηματικά)|αναλογίας]] των [[άτομο|ατόμων]] ή και κάποιων επιπλέον πληροφοριών για τη [[μόριο|μοριακή]] δομή μιας [[χημική ουσία|χημικής ουσίας]], ορισμένων ειδών [[μίγμα|μιγμάτων]] χημικών ουσιών καθώς, ομάδων χημικών ουσιών (γενικός χημικός τύπος) ή και άλλου είδιους [[χημικό είδος|χημικών ειδών]], όπως είναι τα [[ιόν|ιόντα]]. Για την αναπαράσταση αυτή χρησιμοποιούνται τα [[χημικό σύμβολο|χημικά σύμβολα]] των χημικών στοιχείων που μετέχουν, κάποιοι αριθμοί που εκφράζουν τις αναλογίες των ατόμων γενικά ή ειδικά στο μόριο ή ιόν του χημικού είδου, τη συμμετοχή ορισμένων μόνο [[ισότοπο|ισοτόπων]], ή την ύπαρξη [[ηλεκτρικό φορτίο|ηλεκτρικού φορτίου]] στο χημικό είδος συνολικά ή τοπικά, σε κάποια σημεία του, και μερικές φορές και κάποια άλλα σύμβολα, όπως [[συντομογραφία|συντομογραφικά]] σύμβολα ομάδων, παρενθέσεις, αγκύλες, τελείες, σύμβολα + και -, αστερίσκοι και σύμβολα οπτικών ή και γεωμετρικών [[ισομέρεια|ισομερών]]. Οι χημικοί τύποι μπορεί ακόμη να εκφράζουν και την ύπαρξη διαμοριακών δεσμών, όπως [[δεσμός υδρογόνου|δεσμών υδρογόνου]].


Τα σύμβολα αυτά δεν περιορίζονται πάντα σε μια απλή τυπογραφική γραμμή, αλλά μπορεί να περιέχουν εκθέτες και δείκτες. Ένας χημικός τύπος δεν είναι χημική ονομασία και δεν περιέχει λέξεις. Παρόλο που ένας οριζόντιος χημικός τύπος μπορεί να εκφράζει ικανοποιητική βεβαιότητα σε κάποιες απλές δομές, δεν είναι το ίδιο σαφής με έναν πλήρη τρισδιάστατο χημικό συντακτικό τύπο ή μοντέλο του χημικού είδους, ιδιαίτερα σε χημικά είδη πολύπλοκης μορφής και με ύπαρξη ισομερών. Οι οριζόντιοι χημικοί τύποι μπορούν να δώσουν πλήρη δομική εικόνα μόνο για τα απλούστερα χημικά είδη και γενικά είναι περιορισμένοι σε βαρύτητα πληροφοριών σε σύγκριση με τα πλήρη συστηματικά χημικά ονόματα και τους πλήρεις συντακτικούς τύπους.
Τα σύμβολα αυτά δεν περιορίζονται πάντα σε μια απλή τυπογραφική γραμμή, αλλά μπορεί να περιέχουν εκθέτες και δείκτες. Ένας χημικός τύπος δεν είναι χημική ονομασία και δεν περιέχει λέξεις. Παρόλο που ένας οριζόντιος χημικός τύπος μπορεί να εκφράζει ικανοποιητική βεβαιότητα σε κάποιες απλές δομές, δεν είναι το ίδιο σαφής με έναν πλήρη τρισδιάστατο χημικό συντακτικό τύπο ή μοντέλο του χημικού είδους, ιδιαίτερα σε χημικά είδη πολύπλοκης μορφής και με ύπαρξη ισομερών. Οι οριζόντιοι χημικοί τύποι μπορούν να δώσουν πλήρη δομική εικόνα μόνο για τα απλούστερα χημικά είδη και γενικά είναι περιορισμένοι σε βαρύτητα πληροφοριών σε σύγκριση με τα πλήρη συστηματικά χημικά ονόματα και τους πλήρεις συντακτικούς τύπους.

Έκδοση από την 18:02, 2 Φεβρουαρίου 2015

Το θειικό αργίλιο έχει χημικό τύπο Al2(SO4)3, αλλά στο δείγμα που εικονίζεται εδώ βρίσκεται στην ένυδρη μορφή του, με τύπο [Al2(SO4)3•16H2O].
Συντακτικός τύπος του βουτανίου. Άλλα είδη χημικών τύπων του βουτανίου είναι: α) εμπειρικός τύπος:C2H5, β) μοριακός τύπος: C4H10, και γ) σύντομος συντακτικός τύπος: CH3CH2CH2CH3.

Χημικός τύπος είναι τρόπος αναπαράστασης τηε αναλογίας των ατόμων ή και κάποιων επιπλέον πληροφοριών για τη μοριακή δομή μιας χημικής ουσίας, ορισμένων ειδών μιγμάτων χημικών ουσιών καθώς, ομάδων χημικών ουσιών (γενικός χημικός τύπος) ή και άλλου είδιους χημικών ειδών, όπως είναι τα ιόντα. Για την αναπαράσταση αυτή χρησιμοποιούνται τα χημικά σύμβολα των χημικών στοιχείων που μετέχουν, κάποιοι αριθμοί που εκφράζουν τις αναλογίες των ατόμων γενικά ή ειδικά στο μόριο ή ιόν του χημικού είδου, τη συμμετοχή ορισμένων μόνο ισοτόπων, ή την ύπαρξη ηλεκτρικού φορτίου στο χημικό είδος συνολικά ή τοπικά, σε κάποια σημεία του, και μερικές φορές και κάποια άλλα σύμβολα, όπως συντομογραφικά σύμβολα ομάδων, παρενθέσεις, αγκύλες, τελείες, σύμβολα + και -, αστερίσκοι και σύμβολα οπτικών ή και γεωμετρικών ισομερών. Οι χημικοί τύποι μπορεί ακόμη να εκφράζουν και την ύπαρξη διαμοριακών δεσμών, όπως δεσμών υδρογόνου.

Τα σύμβολα αυτά δεν περιορίζονται πάντα σε μια απλή τυπογραφική γραμμή, αλλά μπορεί να περιέχουν εκθέτες και δείκτες. Ένας χημικός τύπος δεν είναι χημική ονομασία και δεν περιέχει λέξεις. Παρόλο που ένας οριζόντιος χημικός τύπος μπορεί να εκφράζει ικανοποιητική βεβαιότητα σε κάποιες απλές δομές, δεν είναι το ίδιο σαφής με έναν πλήρη τρισδιάστατο χημικό συντακτικό τύπο ή μοντέλο του χημικού είδους, ιδιαίτερα σε χημικά είδη πολύπλοκης μορφής και με ύπαρξη ισομερών. Οι οριζόντιοι χημικοί τύποι μπορούν να δώσουν πλήρη δομική εικόνα μόνο για τα απλούστερα χημικά είδη και γενικά είναι περιορισμένοι σε βαρύτητα πληροφοριών σε σύγκριση με τα πλήρη συστηματικά χημικά ονόματα και τους πλήρεις συντακτικούς τύπους.

Πολλοί συγγραφείς δεν συμπεριλαμβάνουν στους χημικούς τύπους τις μη οριζόντιες μορφές, τις οποίες διαχωρίζουν εντελώς.

Η απλούστερη μορφή χημικού τύπου ονομάζεται εμπειρικός τυπος (ΕΤ), που χρησιμοποιεί μόνο τα χημικά σύμβολα των στοιχείων που μετέχουν σε ένα χημικό είδος (ή μίγμα αυτών) και αριθμούς αναλογίας συμμετοχής του καθενός από αυτά. Συνήθως ο αριθμός 1 παραλείπεται και εννοείται όταν δεν δηλώνεται άλλος αριθμός αναλογίας. Ο αποκαλούμενος μοριακός τύπος, εκφράζει είδος χημικού τύπου που επίσης περιέχει χημικά σύμβολα και αριθμούς. Συχνά, οι όροι χημικός τύπος και μοριακός τύπος συγχέονται και αναφέρεται ο όρος χημικός τύπος εννοώντας ειδικά το μοριακό τύπο ενός χημικού είδους. Μερικές φορές ο εμπειρικός τύπος και ο μοριακός τύπος ενός χημικού είδους ταυτίζονται. Ο μοριακός τύπος ενός χημικού είδους, όμως, μπορεί να περιέχει μεγαλύτερους αριθμούς από τον αντίστοιχο εμπειρικό. Για παράδειγμα ο εμπειρικός τύπος της γλυκόζης είναι CH2O, ενώ ο μοριακός τύπος της είναι C6H12O6, δηλαδη προκύπτει από τον εμπειρικό αν πολλαπλασιαστούν όλοι οι συντελεστές αναλογίας επί 6.

Μερικές φορές ένας χημικός τύπος περιπλέκεται περισσότερο από το μοριακό τύπο, σχηματίζοντας το σύντομο συντακτικό ή ημισυντακτικό τύπο, την πιο σύνθετη μορφή οριζόντιου χημικού τύπου. Αυτός περιέχει περισσότερες πληροφορίες που αφορούν τον τρόπο που συνδέονται κάποια άτομα ή ομάδες ατόμων στη δομή ενός χημικού είδους ή και απλά επισημαίνει την ύπαρξη κάποιων χαρακτηριστικών ομάδων στο αναγραφόμενο χημικό είδος. Για παράδειγμα, ο μοριακός τύπος της αιθανόλης είναι C2H6O, αλλά είναι ταυτόσημος με τον αντίστοιχο του ισομερούς διμεθυλαιθέρα. Έτσι, μπορεί να γραφεί πιο αναλυτικά ως C2H5OH, δηλώνοντας έτσι την ύπαρξη υδροξυλίου στο μόριο της αιθανόλης και επομένως προσδιορίζοντας επιπλέον ότι έχουμε μια αλκοόλη. Γίνεται, όμως, να γραφεί και ακόμη πιο αναλυτικά: CH3CH2OH ή να χρησιμοποιηθεί η συντομογραφία Et για την ομαδα του αιθυλίου, οπότε ο τύπος της αιθανόλης γίνεται EtOH. Ωστόσο, ακόμη και με το σύντομο συντακτικό τύπο η πληροφόρηση για την πραγματική δομή ενός πιο πολύπλοκου χημικού είδους είναι αναγκαστικα περιορισμένη, γιατί είναι από δύσκολο ως αδύνατο να δείξει πολύπλοκη δεσμολογία μεταξύ των ατόμων (ή και ιόντων) που το αποτελούν, ιδιαίτερα αν ένα άτομο συνδέεται με περισσότερα από δύο (2) άλλα άτομα ή αν σχηματίζονται κάποιοι δακτύλιοι.

Διάκριση

Υπάρχουν πέντε βασικά είδη χημικών τύπων:

  • ο Εμπειρικός χημικός τύπος (ΕΤ).
  • ο Μοριακός τύπος, με τον επιμέρους Γενικό Μοριακό Τύπο (ΓΜΤ).
  • ο Ηλεκτρονιακός τύπος (ΗΤ).
  • ο (επίπεδος) Συντακτικός τύπος (ΣΤ).
  • ο Στερεοχημικός τύπος

Ο χημικός τύπος μερικές φορές αναφέρεται μόνο για τα δύο πρώτα είδη τύπων που είναι λατινο-γραμματάριθμοι κώδικες με τους οποίους χαρακτηρίζονται οι χημικές ουσίες. Αν η ουσία απαρτίζεται από μόρια, τότε ο χημικός τύπος είναι μοριακός, αλλιώς είναι εμπειρικός.

Εμπειρικός τύπος

Ο εμπειρικός τύπος (ΕΤ) περιέχει μόνο τις βασικές πληροφορίες, άρα και τις λιγότερες από όλα τα άλλα είδη τύπων. Οι πληροφορίες που παρέχει είναι το είδος των ατόμων των χημικών στοιχείων που περιλαμβάνονται στο μόριο και την αναλογία εκάστου. Ο εμπειρικός τύπος μιας ουσίας περιλαμβάνει τα χημικά σύμβολα των στοιχείων και την αναλογία με ειδικούς αριθμητικούς δείκτες, (που παραλείπονται όταν είναι ίσοι με την μονάδα). Αυτός προκύπτει από την ποιοτική και ποσοτική της ανάλυση, όπου η πρώτη προσδιορίζει το είδος των ατόμων που συμμετέχουν και η δεύτερη τις αναλογίες. Ωστόσο, αυτές οι δύο αναλύσεις μπορούν να γίνουν ταυτόχρονα. Για παράδειγμα ο εμπειρικός τύπος του αλατιού δηλαδή του χλωριούχου νατρίου είναι NaCl που σημαίνει Na + Cl σε αναλογία 1:1, ή του 2-χλωροαιθένιου είναι CHCl.

Μοριακός τύπος

Μοριακός τύπος ονομάζεται ο προηγούμενος όταν αφορά μόριο ουσίας, όπου και αποδίδεται με τον λατινο-γραμματάριθμο κωδικό με τον οποίο χαρακτηρίζονται οι χημικές ουσίες που απαρτίζονται από μόρια. Αυτός ο κωδικός φανερώνει ποια χημικά στοιχεία περιέχονται σε μια ένωση καθώς, σε ποιες αναλογίες και πόσα άτομα ακριβώς περιέχονται στο μόριο.

Αυτός ο μοριακός τύπος(ΜΤ), όπως λέγεται, μιας ουσίας, χρησιμοποιεί ακριβώς τα χημικά σύμβολα των στοιχείων εκείνων που συγκροτούν την ουσία, ως ένα λατινογράμματο σύνολο. Οι δε αριθμοί που περιέχονται σε συγκεκριμένες πάντα θέσεις ανάμεσα των επιμέρους χημικών συμβόλων των στοιχείων μαρτυρούν τον ακριβή αριθμό των ατόμων των στοιχείων αυτών που συγκροτούν το μόριο της ουσίας, όπως π.χ. το αλάτι.

Γενικός μοριακός τύπος

Κάποιες χημικές ενώσεις, όπως τα πολυμερή και οι ομόλογες σειρές, περιγράφονται με γενικευμένους μοριακούς τύπους. Αυτοί οι γενικευμένοι μοριακοί τύποι ονομάζονται γενικοί μοριακοί τύποι (ΓΜΤ).

Παραδείγματα

Παράδειγμα ένα μόριο νερού περιέχει υδρογόνου (Η) άτομα 2 και οξυγόνου (Ο) άτομα ένα. Επομένως ο χημικός τύπος του νερού είναι H2O. Το άζωτο "Ν" έχει μοριακό τύπο Ν2 και αυτό επειδή το μόριό του έχει 2 άτομα.

Το 1,2-διχλωροαιθένιο έχει απαρτίζεται από μόρια, άρα έχει μοριακό τύπο, ο οποίος είναι ο .

Ηλεκτρονιακός τύπος

Ηλεκτρονιακός τύπος του νερού.

Ο ηλεκτρονιακός τύπος αναπαριστά την εσωτερική δομή των ατόμων που συμμετέχουν αναπαριστώντας σε κάθε άτομο τον πυρήνα και τα ζεύγη των ηλεκτρονίων κατανεμημένα σε στοιβάδες. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί αναπαρίστανται με εφαπτόμενες στοιβάδες. Σε ιοντικούς δεσμούς ενδέχεται να αναπαρίστανται η μεταπήδηση των ηλεκτρονίων.

Ο ηλεκτρονιακός τύπος περιέχει τις πληροφορίες όλων των προηγούμενων τύπων και επιπλέον δείχνει τους ενδομοριακούς συνδέσμους εντός του μορίου ή του πλέγματος και την εσωτερική δομή των ατόμων που συμμετέχουν. Επιπλέον, μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη διάταξη των ατόμων στο πλέγμα ή το μόριο.

Συντακτικός τύπος

Συντακτικός τύπος του μεθανίου

Ο συντακτικός τύπος αναπαριστά τα άτομα που συμμετέχουν στο πλέγμα ή στο μόριο, τους ομοιοπολικούς δεσμούς και συνήθως και τους δεσμούς υδρογόνου. Υπάρχουν και κάποιες παραλλαγές κυρίως στην οργανική χημεία όπου τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου δεν αναπαριστώνται. Ο συντακτικός τύπος εκφράζει τον τρόπο με τον οποίο τα άτομα συντάσσονται στο πλέγμα ή το μόριο.

Τα άτομα αναπαρίστανται με το χημικό τους σύμβολο, ενώ οι ομοιοπολικοί δεσμοί με γραμμές μεταξύ των ατόμων και οι χημικοί με τρεις τελείες σε γραμμή που μεσολαβεί μεταξύ των ατόμων. Σε αυτόν τον τύπο δεν επιτρέπεται η επικάλυψη γραμμών οι οποίες οφείλουν γενικά να είναι ισομήκεις.

Οι πληροφορίες που περιέχει ένα συντακτικός τύπος τύπος είναι ο ακριβής προσδιορισμός του είδους και του αριθμού των ατόμων που συμμετέχουν και οι ενδομοριακοί σύνδεσμοι.

Τα πολυμερή περιγράφονται με γενικευμένους συντακτικούς τύπους οι οποίοι συνδυάζουν χαρακτηριστικά από τους συντακτικούς τύπους αλλά και του γενικούς μοριακούς.

Στερεοχημικός τύπος

Στερεοχημικός τύπος του μεθανίου.

Ο στερεοχημικός τύπος είναι μια τρισδιάστατη αναπαράσταση του πλέγματος ή του μορίου η οποία δείχνει την ακριβή θέση του κάθε ατόμου μέσα στο μόριο. Συνήθως τα άτομα αναπαρίστανται από σφαίρες και αν μεταξύ δύο ατόμων υπάρχει ομοιοπολικός δεσμός οι δύο σφαίρες μπορεί να επικαλύπτονται. Κάθε άτομο κωδικοποιείται με συγκεκριμένο χρώμα, αν και δεν υπάρχει επίσημη σύμβαση, ο άνθρακας κωδικοποιείται με μαύρο και το υδρογόνο με άσπρο. Στο στερεοχημικό τύπο περιέχονται σχεδόν όλες οι πληροφορίες που χαρακτηρίζουν ένα μόριο ή πλέγμα.

Πηγές

  • "Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος Larousse Britannica" τομ.58ος, σελ.315.

Αναφορές και παρατηρήσεις

CC-BY-SA
Μετάφραση
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Chemical formula της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 4.0. (ιστορικό/συντάκτες).