Jak zapisać wzór sumaryczny związku chemicznego?
Wzór sumaryczny związku dwupierwiastkowego zapisuje się metodą „na krzyż”. Najpierw ustalasz wartościowość obu pierwiastków, potem przenosisz jej wartości jako indeksy dolne, zamieniasz liczby rzymskie na arabskie i sprawdzasz, czy indeksów nie trzeba skrócić.
Czym jest wzór sumaryczny?
Wzór sumaryczny informuje, jakie pierwiastki tworzą związek oraz ile atomów każdego z nich przypada na cząsteczkę albo najmniejszy powtarzający się układ jonów. Na przykład wzór CO2 oznacza, że związek zawiera jeden atom węgla i dwa atomy tlenu.
Do zapisania wzoru związku dwupierwiastkowego potrzebujesz przede wszystkim wartościowości obu pierwiastków. Wartościowość określa się liczbą rzymską, natomiast indeksy we wzorze zapisuje się cyframi arabskimi.
Jak przygotować zapis wzoru?
Zanim zastosujesz metodę „na krzyż”, ustal kolejność symboli i sprawdź znane wartościowości. W przypadku związku metalu z niemetalem obowiązuje następująca zasada:
- Metal zapisujesz pierwszy – na przykład Fe przed O w tlenku żelaza.
- Niemetal zapisujesz po prawej stronie symbolu metalu.
- Tlen w tlenkach ma wartościowość II.
- Wodór ma zazwyczaj wartościowość I.
Wartościowość innych pierwiastków może być stała albo zależeć od rodzaju związku. Gdy podano ją w nazwie, na przykład „tlenek żelaza(III)”, zapis III oznacza wartościowość żelaza.
Jak działa metoda „na krzyż”?
Procedurę najlepiej prześledzić na przykładzie tlenku żelaza(III), w którym żelazo ma wartościowość III, a tlen II:
- Zapisz symbole pierwiastków w prawidłowej kolejności. Dla tlenku żelaza będzie to FeO.
- Nad każdym symbolem zapisz jego wartościowość cyfrą rzymską. Otrzymasz wartości Fe(III) i O(II).
- Przenieś wartościowości „na krzyż”. Wartość żelaza przechodzi do indeksu przy tlenie, a wartość tlenu do indeksu przy żelazie.
- Zamień cyfry rzymskie na arabskie. Powstaje zapis Fe2O3.
- Pomiń indeks równy 1. Gdyby przy którymś symbolu pojawiła się jedynka, nie zapisuj jej we wzorze.
Wynik to Fe2O3. Dwie wartościowości nie są więc indeksami przy własnych symbolach, lecz zostają przeniesione na drugą stronę. Tak samo można zapisać na przykład tlenek wapnia. Wapń ma wartościowość II, tlen również II, dlatego po przeniesieniu otrzymujemy Ca2O2, a po skróceniu – CaO.
Dlaczego trzeba skracać indeksy?
Metoda „na krzyż” daje początkowy zapis, ale nie zawsze od razu najprostszy. Jeśli wszystkie indeksy mają wspólny dzielnik większy od 1, podziel je przez największy wspólny dzielnik. Dzięki temu wzór pokazuje najprostszy stosunek atomów.
| Związek | Wzór przed skróceniem | Dzielnik | Wzór ostateczny |
|---|---|---|---|
| Węgiel(IV) i tlen(II) | C2O4 | 2 | CO2 |
| Miedź(II) i siarka(II) | Cu2S2 | 2 | CuS |
| Azot(V) i tlen(II) | N2O5 | brak | N2O5 |
| Żelazo(III) i siarka(II) | Fe2S3 | brak | Fe2S3 |
Przykład z węglem i tlenem pokazuje, dlaczego skracanie jest konieczne. Wartościowości IV i II po przeniesieniu dają C2O4, ale oba indeksy dzielą się przez 2. Ostateczny wzór to CO2, a nie C2O4.
Nie skracaj indeksów, gdy nie mają wspólnego dzielnika. Dlatego dla wartościowości azotu V i tlenu II pozostaje N2O5. Indeksów 2 i 5 nie można podzielić przez tę samą liczbę całkowitą większą od 1.
Jak szybko sprawdzić poprawność wzoru?
Przed zapisaniem końcowej odpowiedzi sprawdź trzy elementy:
- Upewnij się, że znasz wartościowość obu pierwiastków.
- Przenieś wartości na krzyż i zamień cyfry rzymskie na arabskie.
- Sprawdź wspólny dzielnik indeksów oraz pomiń indeksy równe 1.
W skrócie: metal zapisujesz przed niemetalem, wartościowości przenosisz „na krzyż”, a otrzymane indeksy upraszczasz przez największy wspólny dzielnik. To wystarcza do zapisania większości wzorów sumarycznych związków dwupierwiastkowych na podstawie ich wartościowości.
