普通化學

化合物命名+反應方程式

這一個單元同樣是比較基礎的部分,概念上大部分都不難,但是文中有特別標示的重點請務必牢記,尤其是化學分子命名的部分,因為這會影響到之後是否能獨自看懂國外的文章。

本文對應的章節為“Chemistry”, 8th ed. by Zumdahl S.S. and Zumdahl S.A第三、第四章。

目錄

  1. 化合物命名
  2. 化學劑量
  3. 化學反應方程式

化合物命名

  1. 元素英文對照表(務必背下來)圖片取自educationinchemistry,基本上,不需要全背,但中文有背過哪些,英文就要背哪些
  2. 化合物命名可以分成三大類
    1. 兩元Binary的離子化合物(類型一)
    2. 兩元Binary的離子化合物(類型二)
    3. 多原子離子化合物(類型三)
    4. 二元共價化合物(類別四)
      在待會的內容都會詳述。
  3. 兩元Binary的離子化合物(類型一)
    1. 陽離子氧化數只有一種
    2. Cation(陽離子)在前,anion(陰離子)在後
    3. Cation 保持原名,而 Anion 在字尾處改為 ide 表示化合的意思。
    4. 舉例來說::KCl,Potassium chloride 。MgBr 2,Magnesium bromide。CaO,Calcium oxide
  4. 常見的離子英文對照表(務必背下來)
    陽離子英文名陰離子英文名
    H+HydrogenHHydride
    Li+LithiumFFluoride
    Na+SodiumClChloride
    K+PotassiumBrBromide
    Cs+CesiumIIodide
    Be2+BerylliumO2-Oxide
    Mg2+MagnesiumS2-Sulfide
    Ca2+CalciumN3-Nitride
    Ba2+BariumP3-Phosphide
    Al3+Aluminum
    Ag+Silver

  5. 兩元Binary的離子化合物(類型二)
    1. 陽離子的氧化數不只一種,如Cu有二價和一價,則屬此類命名方法。
    2. cation 有不同的氧化數,在 cation 的後方需以羅馬數字、括弧加入氧化數
    3. Ex: CuBr,Copper(I) bromide。
  6. Polyatomic ions 多原子離子化合物(三)
    1. 常見多原子對照表

      離子名稱離子名稱
      Hg 22+Mercury(I)SCNThiocyanate
      NH4+AmmoniumCO32-Carbonate
      NO2NitriteHCO32-Hydrogen carbonate,或bicarbonate
      NO3NitrateClOHypochlorite
      SO3-2SulfiteClO2Chlorite
      SO42-SulfateClO3Chlorate
      HSO4Hydrogen sulfate,或是bisulfateClO4Perchlorate
      OHHydroxideC2H3O2Acetate
      CNCyanideMnO4Permanganate
      PO43-PhosphateCr2O72-Dichromate
      HPO42-Hydrogen phosphateCrO42-Chromate
      H2PO4Dihydrogen phosphateO22-Peroxide
      2O42-OxalateS2O32-Thiosulfate

    2. 命名方式同上述方式,陽離子在前,陰離子在後,唯一不一樣的是,此時的陰離子字尾不需更改。
    3. EX: NaOH,Sodium hydroxide。Mg(NO 3 ) 2, Magnesium nitrate。(NH 4 ) 2 SO 4, Ammonium sulfate。
  7.  二元共價化合物(類別四)
    1. 配位數表prefix(一定要背)
      原子數Prefix
      1Mono
      2Di
      3Tri
      4Tetra
      5Penta
      6Hexa
      7Hepta
      8Octa
      9Nona
      10Deca

    2. 由兩個非金屬元素組成
    3. 寫成化學式時寫在前面的元素,命名時也放在前面
    4. 前面的元素保留全名,後面的視同 anion 加上 ide 字尾
    5. 依據參與化合的原子數量加入數字字首,但前方元素只有一個時不用加 mono-
    6. EX:CO 2 ,Carbon dioxide。SF 6 ,Sulfur hexafluoride。N 2 O 4 Dinitrogen tetraoxide。
  8. 酸根討論
    1. 亞…根的英文字尾是-ite
    2. 次…根的英文字首是 hypo-,字尾是-ite
    3. 正…根的英文字尾是-ate
    4. 過…根的英文字首是 per-,字尾是-ate

化學劑量

  1. 原子質量(atomic masses)
    1. 粒子(particles)的運動會受到荷質比(mass-to-charge ratio)的影響,可利用質譜儀 (massspectrometers)分析而得原子量
    2. 定義 12C 為 12 amu,並利用質量比去推算其他原子的相對質量(relative atomic masses)。
    3. 原子在自然界中有同位素(isotopes),平均原子量計算方法在上篇文章提過了,沒看過的朋友可以點前面連結。
  2. 莫耳(Mole)
    1. 亞佛加厥常數(Avogadro’s number)為022 x 1023,6.022 x 1023 amu = 1 g
    2. 莫耳質量(Molar Mass)指的是一莫耳的某物質有幾克,某種程度上,你可以用原子量和分子量的概念去想。EX: Molar Mass of N = 14.01 g/mol,Molar Mass of H 2 O = 18.02 g/mol。
    3. 質量百分比(mass percent of elements)或稱化合物的組成百分比 (percent composition of compounds),指的是某種元素在分子中的質量比例。EX:CO2­­的分子量是44,C的原子量是12,那C在CO2的質量百分比就是12/44再乘上100%。
  3. Formulas
    1. Molecular formula 分子式 = (empirical formula 實驗式)n,[n =整數]
    2. Empirical formula實驗式,將化合物的元素比例化到最簡整數比。

化學反應方程式

  1. Chemical Equation
    1. 表示方式:反應物+反應物+……→產物+產物+……
    2. 平衡時有以下注意事項
      1. 原子不滅
      2. 係數通常用最簡整數,但可為分數
      3. 應標示物質狀態,如固體(s)、液體(l)
      4. 係數(coefficient)表示反應時反應物消耗和生成物生成的莫耳數比
  2. 化學劑量(這裡大家高中應該都會了,所以就提幾個概要就好)
    1. 反應方程式一定要先平衡
    2. 把題目給的質量先換成莫耳數
    3. 注意誰是限量試劑,也就是反應物中最先被用完者。
  3. Percent Yield產率
    1. 實際的得到的產物,和理論上得到的產物比例。
    2. 舉例來說,假使某實驗理論上可得100g的產物,最後只得到50g的產物,那產率就是50%。
  4. 常見的化學反應種類(之後會在別章詳述)
    1. Precipitation reaction沉澱反應
    2. Acid-Base Reactions 酸鹼反應
    3. Oxidation-Reduction Reactions 氧化還原反應
  5. 化學反應方程式種類
    1. formula equation (molecular equation) 分子方程式,反應物和產物都是分子。
      如: AgNO 3 (aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO 3 (aq)
    2. complete ionic equation 離子方程式,用離子的方式呈現。
      如: Ag + (aq) + NO 3(aq) + Na+(aq) + Cl(aq)→AgCl(s) + Na + (aq) + NO 3(aq)
    3. net ionic equation 淨離子反應方程式,只顯示真正反應的成分。
      如: Ag + (aq) + Cl(aq)→AgCl(s)