化学式

化学式（chemical formula）是用化学元素符号、数字、其他符号来表示组成特定化合物或分子的“原子化学比例信息”的一种公式；这些符号或数字被限制在单一行列排印，其中可能包括下标和上标。

化学式包括：分子式、实验式、结构式和电子式等表示方式。

上述“其他符号”有：

— 连接号
, 逗号
() 小括号
[] 中括号
{} 大括号
+ 正号
− 负号

读法

化学式的通则读法，一般是从右向左、由正向负，读作“X化X”，如：

${\ce {ZnO}}$ ，读作“氧化锌”
${\ce {HCl}}$ ，读作“氯化氢”

当一个分子中原子个数不止一个时，还要读出粒子个数，如：

${\ce {V2O5}}$ ，读作“五氧化二钒”

带有酸原子团的分子则读作“O酸X”，如：

${\ce {Na2SO4}}$ ，读作“硫酸钠”。

另外，有的要读“氢氧化X”，如：

${\ce {NaOH}}$ ，读作“氢氧化钠”。

而在读含多种氧化数的化合物时还要注意其化合价数，例如：

${\ce {Fe^3+}}$ ${\ce {Fe^3+}}$ ，读作“铁离子”
- ${\ce {FeCl3}}$ ，读作“氯化铁”
${\ce {Fe^2+}}$ ${\ce {Fe^2+}}$ ，读作“亚铁离子”
- ${\ce {FeCl2}}$ ，读作“氯化亚铁”。

若含结晶水，应先读出结晶水的个数，读作“X水合X”，如：

${\ce {CuSO4.5H2O}}$ ，读作“五水合硫酸铜”

若结晶水个数为1，也应读出个数，读作“一水合X”。

化学式的写法

依据用途不同，同一种物质可能具有多种化学式写法，以下列出几种常用写法：

最简式

最简式（empirical formula）又称实验式、简式，是用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式。

最简式一般都是通过分析化学的元素分析法（elemental analysis）获得的，尤其是通过有机化学中燃烧法测定化合物中碳氢比，因此最简式又称实验式。
例如：过氧化氢（ ${\ce {H2O2}}$ ）以最简式仅记作 ${\ce {HO}}$ ，尽管它的一个分子中含有两个氢原子与两个氧原子。另一个例子是正己烷（ ${\ce {C6H14}}$ ），它以最简式记作 ${\ce {C3H7}}$ 。

最简式无法表示分子内原子的具体个数，亦无法表示分子结构，但在分析物质中某种元素的比例时起到重要作用。
例如：乙炔、苯的实验式均为 ${\ce {CH}}$ ，但乙炔的分子式是 ${\ce {C2H2}}$ ，苯的分子式是 ${\ce {C6H6}}$ 。

分子式

分子式（molecular formula）仅适用于分子化合物。非分子型化合物不宜用分子式表示，只能用实验式表示。
例如：氧气、二氧化碳、硫酸、乙烯等可用分子式 ${\ce {O2}}$ 、 ${\ce {CO2}}$ 、 ${\ce {H2SO4}}$ 、 ${\ce {C2H4}}$ 等表示。

当分子式相同时，也有可能不是一种物质，它们有可能是同分异构物。
例如：乙醇和甲醚分子式相同（皆是 ${\ce {C2H6O}}$ ），但二者为不同物质。

示性式（结构简式）

示性式^[1]（rational formula）或称结构简式（condensed formula），一般用来表示有机物，其分子中所含官能基的简化结构式。
例如：乙醇和甲醚分子式皆相同（皆是 ${\ce {C2H6O}}$ ），如何区分二者，就须看其示性式。乙醇示性式为 ${\ce {C2H5OH}}$ ；甲醚为 ${\ce {CH3OCH3}}$ 。

键线式

键线式（skeletal formula）是在纸面表示分子结构的最常用的方法，在表示有机化合物的立体结构时尤其常用。用键线式表示的结构简明易懂，并且容易书写。

结构式

结构式（structural formula）是用元素符号和短线表示化合物（或单质）分子中原子的排列和结合方式的式子。为一种直观描述分子式的方法，常用于有机化合物。以乙醇为例：

路易斯结构式

路易斯结构式（Lewis structure）又称电子点式，可以表达分子中各原子之间的化学键以及每个可能的孤对电子对。

有机化合物

有机化合物的化学式，通常使用分子式与结构式表示。^[3]^[4]

分子式仅表示一种物质的组成成分，如乙烯的分子式：

{\ce {C2H4}}

结构式则亦表示了一种物质的组成结构。

通常来说，分子式可能会受同分异构体的困扰，而结构式则不会。

如乙烯的结构式：

{\ce {H2C=CH2}}

注意这里的两个碳原子间用双横线连接以示双键。表示三键时，则可用三横线。单键的横线通常不写，但在可能存在歧义时应书写。

此外，在书写分子较大的有机物的示性式时，可以将重复的部分简记，如正十八烷记作：

{\ce {CH3(CH2)16CH3}}

有时也用n作为未知数代表通式，如烷烃通式C_nH_2n+2。

芳香烃的结构式通常用苯环表示。如2,4,6-三硝基甲苯：

希尔系统

希尔系统（Hill system）或希尔记法（Hill notation）是一种书写最简式、分子式和结构式的系统，首先表示分子中的碳原子数，随后是氢原子数，然后是其他所有化学元素的原子数，按元素符号的字母顺序排列。当化学式不含碳时，所有元素（包括氢）按字母顺序列出。

通过这些规则，根据公式中每个元素的原子数对公式进行排序，由于早期元素或数字的差异被视为比任何后期元素或数字的差异更为显著，比如将文本字符串按字典顺序排序，可能将化学公式排列成希尔顺序。

希尔系统于1900年由美国专利商标局的Edwin A. Hill首次发布。^[5]它是化学数据库和印刷索引中最常用的系统，用于对化合物列表进行排序。 ^[6]

使用希尔系统的化学式列表按字母顺序排列如上。当符号以相同字母开头时，单字母元素位于两个字母符号之前（“B”在“Be”之前，“Be”在“Br”之前 ”）。^[6]

以下化学式使用希尔系统编写，并按照希尔顺序列出：

BrI
BrClH₂Si
CCl₄
CH₃I
C₂H₅Br
H₂O₄S

参看

注释

^ https://terms.naer.edu.tw/detail/f4dc4a7664152d3b7579df870efe5323/
^ General, Organic, and Biological Chemistry, H. Stephen Stoker 2012
^ 第五章化学反应（页面存档备份，存于互联网档案馆）,物质科学化学篇(上)讲义编者：陈义忠 1986
^ 分子式（Molecular Formula）与结构式（Structural Formula）（页面存档备份，存于互联网档案馆）国科会高瞻自然科学教学资源平台
^ Edwin A. Hill. On a system of indexing chemical literature; Adopted by the Classification Division of the U.S. Patent Office. J. Am. Chem. Soc. 1900, 22 (8): 478–494 [2022-01-03]. doi:10.1021/ja02046a005. hdl:2027/uiug.30112063986233. （原始内容存档于2021-02-28）.
^ ^6.0 ^6.1 Wiggins, Gary. (1991). Chemical Information Sources. New York: McGraw Hill. p. 120.

[1] ttps://terms.naer.edu.tw/detail/f4dc4a7664152d3b7579df870efe5323/

[2] General, Organic, and Biological Chemistry, H. Stephen Stoker 2012

[3] 第五章化学反应（页面存档备份，存于互联网档案馆）,物质科学化学篇(上)讲义编者：陈义忠 1986

[4] 分子式（Molecular Formula）与结构式（Structural Formula）（页面存档备份，存于互联网档案馆）国科会高瞻自然科学教学资源平台

[5] Edwin A. Hill. On a system of indexing chemical literature; Adopted by the Classification Division of the U.S. Patent Office. J. Am. Chem. Soc. 1900, 22 (8): 478–494 [2022-01-03]. doi:10.1021/ja02046a005. hdl:2027/uiug.30112063986233. （原始内容存档于2021-02-28）.

[wiggins-6] 6.0 ^6.1 Wiggins, Gary. (1991). Chemical Information Sources. New York: McGraw Hill. p. 120.

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