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化學式(英語: chemical formula)란, 化學物質元素의 構成으로 表現하는 表記法이다. 分子로부터 되는 物質을 나타내는 化學式을 分子式(만큼 이바지해 와, 英語: molecular formula), 이온物質을 나타내는 化學式을 이온式(英語: ionic formula)라고 부르는 일이 있다. 化學式이라고 불러야 할 場面에 對해도, 分子式이라고 말해 돌려지는 境遇는 많다. 化學式이 利用되는 場面으로서는, 物質의 屬性情報로서 거기에 關聯지어 利用되는 境遇와 化學反應式의 一部로서 物質을 나타내기 爲해서 利用되는 境遇가 있다.

種類Edit

5 酸化2 燐(10 酸化4 燐) 化學式은 크게 나누어 物質의 元素組成을 나타내는 組成式分子構造를 表示하는 構造式과에 分類된다. 前者는 오로지 化學量論에 根據하는 化學方程式 안 等에서 使用되어 的關係를 나타내는 것이 많아, 後者는 分子構造를 圖示하거나 反應機構를 說明하는 化學反應式等에서 反應에 特有인 構造나 거기에 關聯한 性質을 나타내는 境遇에 利用하는 것이 많다. 組成式과 構造式과는 반드시 合致하지 않는다. 例를 들어 燐酸의 無水物인 5 酸化2 燐은, 組成式的으로는 P2O5이지만, 構造式에서는 分子의 最小單位가 P4O10인 것을 알 수 있다. 特히 有機化合物은 異性體가 많기 때문에, 構造式이나 示性式(後述)에서 物質을 識別할 機會가 많아, 無機化合物에서는 組成式에서 充分히 物質의 識別이 可能하다라고 하는 것이 많다. 以下에 主된 化學式의 種類를 나타낸다.

組成式

分子式

示性式

構造式

電子式

化學式의 構成Edit

組成式도 構造式도 物質을 構成하는 元素의 種別은 元素記號를 使用해 表現된다. 또 同一原子의 個數를 나타내기 爲해서 元素記號의 右下付添를 들 수 있는 글자를 적어 表現한다.

5 酸化2 燐

P2O5(組成式)

에탄올

CH3CH2OH(構造式)

또 폴리머等에서 反復의 個數를 와일드 카드的으로 나타내 보이는 境遇에 n, m等의 英小文字가 右下付添을 들 수 있는 글자로서 利用되는 境遇도 있다.

폴리아세탈

CH3CO[OCH2CH2]nOCOCH3 래디칼 或은 이온을 表現할 必要가 있는 境遇는, 右下付添를 들 수 있는 글자로 나타내 보인다. 래디칼의 境遇는'・'를 添字로 해, 한層 더 이온인 境遇는 電荷에 따라'+'또는'-'의 符號를 添字로 한다. 2값 以上의 이온의 境遇는, 正負를 나타내는 符合의 前(左側)에 價數를 나타내는 숫자를 添字로 한다.

슈퍼 옥시드 陰이온

O2-

化學式의 部分構造를 나타내기 爲해서 環括弧( )나 꺽쇄묶음[ ]이 使用되는 境遇도 있다. 닫아 括弧에 右下付添를 들 수 있는 글자가 存在하는 境遇는 括弧로 괄라레타 部分 構造가 그 添字의 숫자의 回數만 反復하는 것을 意味한다. 와일드 카드的으로 나타내 보이기 爲해서 n, m等의 英小文字가 使用되는 境遇도 있다.

폴리아세탈

CH3CO[O(CH2)2]nOCOCH3

括弧로 괄라레타 部分構造가 래디칼 或은 이온인 境遇는 上記와 같은 規則으로 닫아 括弧의 右下付添를 들 수 있는 글자로서 賦與한다.

헤키사시아노鐵(II) 酸이온

[FeII(CN)6]4-

物質이 一定比率의 複數의 要素로 構成되는 境遇는, 各要素의 化學式을・으로 連結해 1個의 分子式으로서 나타낸다. 特히 이온式의 境遇로, 햇빛・陰이온의 構成比가1:1의 境遇는 • 하지만 省略되는 境遇도 있다. 各構成要素의 比率을 나타내는 境遇는, 各各의 化學式의 左側으로 係數를 붙인다. 係數는 數値로 나타내 보이는 境遇와 와일드 카드 的으로 나타내 보이기 爲해서 n, m等의 英小文字가 使用되는 境遇가 存在한다.

硫酸銅(II) 5 水和物

CuSO4 • 5 H2O

鹽化나트륨

Na+Cl-

鹽化 코발트 n水和物

CoCl2 • nH2O

係數는 比를 旣約해 各各 整數를 붙이는 스타일과 主要素의 量을 1으로 해, 나머지의 要素의 比를 分數로 나타내 보이는 스타일이 있다. 어느 스타일이어도, 係數가 1의 境遇는 省略되는 境遇가 많다.

硫酸카드뮴 • 물(3/8)

3 CdSO4 • 8 H2O

泮水石膏

CaSO4 • H2O 同位體의 取扱

通常, 元素는 天然組成比의 同位體混合物을 意味하고 있다. 特定의 同位體가 包含되어 있는 것을 明示하는 境遇는, 元素記號의 表記方法으로 준해 元素記號의 左下符號를 들 수 있는 글자에 原子量을 表記한다. 또, 重水素(듀테리움), 三重水素(트리튬)의 境遇는 D와 T가 各各 使用되는 境遇가 大部分이다.

18 O-물

H218O

클로로포름-d

CDCl3 組成式

物質의 元素組成을 나타내는 化學式을'組成式(英語: compositional formula, nominal composition)라고 부른다. 一般式(英語: general formula)라고 불리는 境遇도 있다. 組成式은 각 元素마다 그 非가 整理되기 爲해서, 水素原子의 省略이나 括弧를 使用한 反復表現은 使用되지 않는다. 단지, 任意의 金屬元素를 나타내는 M나 할로겐 元素를 나타내는' X 等, 와일드 카드的인 利用例를 볼 수 있는 程度이다.

5 酸化2 燐

P2O5(組成式)

할로겐化銅(II)

CuX2 實驗式

仔細한 것은 「實驗式」을 參照

實驗的으로 要求된 組成式을 實驗式(英語: empirical formula)라고 부른다. 組成式의 境遇, 科學的知見에 根據한 物質의 構成으로부터 理論的으로 이끌리는 組成이기 爲해, 部分 分子式의 係數나 元素記號의 添字로서 使用하는 原子數는 整數로 하는 것이 普通이다. 한편, 實驗式의 境遇는 定量的인 測定結果에 根據해 決定되기 爲해, 係數나 添字는 반드시 整數는 되지 않는다.

石膏

CaSO4 • 1.1 H2O

構造式

物質의 構造를 나타내기 爲한 化學式을 構造式이라고 부른다. 通常은 平面上에 構造의 토폴러지的인 關係만을 維持해 表現되므로, 構造式은 實際의 構造를 寫實的으로 찍은 것은 아니다. 通常, 構造式은 二次元에 展開된 圖表로서 表現되지만, 特히 結合을 나타내는 線分을 使用하지 않고 , 分岐部分을 岐路서 括弧로 괄은 一聯의 文字列로 나타낸 構造式은 示性式으로 불린다 構造式을 나타내려면 다음에 나타내는 2個의 方法이 있다. 個個의 原子의 사이를 化學結合을 나타내는, 홑겹선(單結合), 二重線(二重結合) 或은 三重線(三重結合)으로 連結해 分子構造를 나타내는 方法. 特性基나 基를 連結해 分子構造를 나타내는 方法. 이러한 한편 乃至는 兩쪽 모두를 使用하고 構造式은 나타내진다. 바꾸어 말하면 示性式은 後者의 方法만을 使用해, 基를 組立해 作成된다.

알라닌

H2NCH(CH3) C(O) OH(示性式) (構造式) 組成式과는 달라, 構造式에서는 特徵이 있는 構造를 强調하는 目的으로 여러 가지의 省略型이 利用된다. 特히 示性式에서는 아래에 나타내는 基를 나타내는 略號가 汎用된다.

部分構造略號

CH3 Me CH3CH2 Et CH3CH2CH2 Pr CH3(CH3)CH iPr CH3CH2CH2 CH2 Bu (CH3)3C tBu C(=O)H CHO C(=O)OH COOH, CO2H C(=O)OCH2CH3 COOEt, CO2Et C(=O)NH2 CONH2

示性式以外의 構造式은 骨格이 되는 炭化水素部分의 水素原子나 炭素原子는 省略型으로 작도 되는 境遇가 많다. 例를 들어 末端以外의 炭素原子에 置換하고 있는 水素原子 그 거의는 結合도 包含해 작도 되지 않는 것이 많다. 또, 骨格의 炭素原子는 元素記號의 表示가 省略되어 작도 되지 않는 것이 많아, 바꾸어 말하면 線分頂點이 炭素原子를 나타내는 境遇가 많다. 그러나 作圖上 混同하기 쉬운 境遇는 省略하지 않고 表記해야 하고, 省略되지 않았던 水素原子는 指示水素로 불리는 일이 있다. 或은 上述의 基를 나타내는 略號의 C나 H는 省略할 수 없다. 同一한 物質(1-브텐)을 여러가지 化學式에서 써 나타낸 例.

特殊한 構造式Edit

電子式

原子끼리의 結合에 關與하는 電子(原子가 電子) 대를 코론 「: 」로 表現한 것. 루이스(1916年)가 考案했다.

窒素 N2

N::: N: 立體表示와 投影法

元來 構造式은 透視圖法과 같은 立體를 平面에 投影한 圖表가 아니고, 토폴러지的인 情報, 卽 個個의 原子와 連結한 原子와의 相對的인 位置關係以外는 圖表에 表現될 수 없다. 따라서, 여러 가지의 立體表示方法과 投影法이 考案되고 있다. 다음에 立體表示 方法과 投影法의 例를 나타낸다.

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