Chemicky čisté látky (chemické indivíduá) sú látky, ktoré obsahujú len jeden druh častíc (atómov, molekúl alebo iónov). Majú stále a charakteristické fyzikálne a chemické vlastnosti, ako je hustota, teplota topenia a varu a reaktivita. Zloženie chemicky čistých látok je možné vyjadriť pomocou:
- chemickej značky (pre prvky) (napr. Fe, C, O, H)
- alebo chemického vzorca (pre zlúčeniny) (napr. H₂O, HCl, NaOH).
Chemický prvok link
- Chemické prvky sú chemicky čisté látky.
- Sú definované rovnakým protónovým číslom.
- Chemický prvok sa nedá rozložiť na iné, jednoduchšie látky rozdeľovacími metódami.
- Môžu existovať v elementárnom stave ako atómy (napr. Fe, C) alebo molekuly prvkov (napr. O₂, H₂, N₂, O₃, P₄, S₈). Počet atómov tvoriacich molekulu sa uvádza ako pravý dolný index.
Chemická zlúčenina link
- Chemická zlúčenina je chemicky čistá látka zložená z atómov dvoch alebo viacerých prvkov spojených chemickými väzbami.
- Príkladmi chemických zlúčenín sú voda (H₂O), peroxid vodíka (H₂O₂), oxid uhoľnatý (CO), oxid uhličitý (CO₂), kyselina sírová, chlorid sodný (NaCl).
- Každej čistej chemickej zlúčenine je možné priradiť chemický vzorec.
- Väčšina látok v našom okolí sú zmesi, chemicky čisté látky (prvky a zlúčeniny) sa v prírode vyskytujú zriedka.
- Látková zmena (chemický dej) je kvalitatívna zmena chemických prvkov ako reaktantov na zlúčeniny ako produkty. Pri chemickej reakcii sa mení vzájomné zoskupenie zúčastnených atómov.
Chemické vzorce link
Chemické vzorce sú symbolické zápisy, ktoré charakterizujú zloženie čistých látok. V chémii sa používajú rôzne typy vzorcov, ktoré sa líšia mierou podrobnosti o zložení a usporiadaní molekuly. Keďže jeden sumárny vzorec môže v organickej chémii zodpovedať viacerým rôznym štruktúram (jav nazývaný izoméria), teória rozlišuje nasledujúce kategórie:
Stechiometrický (empirický) vzorec link
Tento vzorec vyjadruje najmenší celočíselný pomer zastúpenia atómov jednotlivých prvkov v zlúčenine. Neurčuje presný počet atómov v molekule, ale len ich základné relatívne zloženie.
| zlúčenina | vzorec | poznámka |
| oxid fosforečný | P₂O₅ | pomer 2:5 (reálna molekula je P₄O₁₀) |
| peroxid vodíka | HO | pomer 1:1 |
| chlorid sodný | NaCl | pomer katiónov a aniónov v mriežke |
| hydrazín | NH₂ | najjednoduchší pomer prvkov |
Molekulový (sumárny) vzorec link
Udáva presný druh a počet jednotlivých atómov v molekule zlúčeniny. V anorganickej chémii často jednoznačne určuje charakter látky, avšak v organickej chémii má obmedzený význam kvôli izomérii.
| zlúčenina | vzorec | poznámka |
| oxid fosforečný | P₄O₁₀ | reálny počet atómov v molekule |
| peroxid vodíka | H₂O₂ | reálny počet atómov v molekule |
| tetrafosfor | P₄ | elementárny biely fosfor |
| pentán | C₅H₁₂ | identický pre 3 rôzne izoméry (n-pentán, 2-metylbután, 2,2-dimetylpropán) |
Konštitučný (štruktúrny) vzorec link
Podáva údaje o poradí a spôsobe vzájomného spájania atómov pomocou chemických väzieb.
Zjednodušený konštitučný (racionálny) vzorec link
Skupiny atómov sa v ňom zapisujú do logických celkov (funkčných skupín), aby bol zápis prehľadnejší. Namiesto rozpisovania všetkých väzieb C–H sa v ňom využíva súhrnný zápis skupín (napr. –CH₃).
| zlúčenina | vzorec | poznámka |
| kyselina octová | CH₃COOH | karboxylová skupina |
| etanol | CH₃CH₂OH | hydroxylová skupina |
| pentán | CH₃(CH₂)₃CH₃ | lineárny reťazec (n-pentán) |
| izopentán | (CH₃)₂CHCH₂CH₃ | vetvený reťazec (2-metylbután) |
| alanín | CH₃CH(NH₂)COOH | aminokyselina s funkčnými skupinami |
Skeletový vzorec link
Predstavuje najpoužívanejší zápis v organickej chémii. Zobrazuje len väzby medzi atómami uhlíka ako lomené čiary, pričom atómy uhlíka a vodíka viazané na uhlík sa v zápise môžu vynechať, ak ich priestorové usporiadanie nie je dôležité (viď aj priestorové − stereomérne − vzorce).
| zlúčenina | vzorec | poznámka |
| benzén |  | šesťuholník s tromi dvojitými väzbami |
| pentán |  | lomená čiara so štyrmi úsekmi |
| adenín |  | explicitne sa znázorňujú len heteroatómy (s naviazanými atómami H) |
Štruktúrny elektrónový vzorec (Lewisov) link
Okrem väzieb znázorňuje aj usporiadanie voľných (neväzbových) elektrónových párov na valenčných vrstvách atómov. Používa sa predovšetkým pre menšie molekuly (príp. lokálne miesta väčších molekúl), kde je dôležité znázorniť oblasti vstupujúce do chemickej reakcie alebo medzimolekulové interakcie (napr. vodíkové mostíky); pri komplexných molekulách by bol Lewisov zápis neprehľadný.
| molekula | vzorec | poznámka |
| voda |  | väzby a voľné páry na O |
| dikyslík | :O=O: | dvojitá väzba a voľné páry |
| didusík | :N≡N: | trojitá väzba a voľné páry |
| kyanovodík | H−C≡N: | trojitá väzba a voľný pár na N |
Priestorový (stereomérny) vzorec link
Podáva údaje o skutočnom priestorovom usporiadaní atómov in molekule (konfigurácii) pomocou špecifickej symboliky čiar:
- čiara normálnej hrúbky − väzba ležiaca v rovine papiera
- plný klin − väzba smerujúca pred rovinu papiera (k pozorovateľovi)
- prerušovaná čiara − väzba smerujúca pod rovinu papiera (od pozorovateľa)
- vlnovka − orientácia väzby nie je presne určená alebo známa
| zlúčenina | vzorec | poznámka |
| glukóza |  | α-D-glukopyranóza |
| cholesterol |  | systém kondenzovaných cyklov |
Projekčné vzorce link
Pri zložitejších molekulách (biopolyméry, sacharidy) sa využívajú ustálené projekčné metódy:
- Fischerova projekcia − vertikálne väzby smerujú od pozorovateľa, horizontálne k nemu
- Newmanova projekcia − vizualizácia konformácií pri pohľade pozdĺž väzby C−C
- Haworthova projekcia − zobrazenie cyklických foriem monosacharidov (pyranóz a furanóz)
- Tollensov vzorec − cyklický zápis s vyznačeným oxidovým mostíkom
| látka | stechiometrický | molekulový | racionálny |
| kyselina octová | CH₂O | C₂H₄O₂ | CH₃COOH |
| glukóza | CH₂O | C₆H₁₂O₆ | HOCH₂(CHOH)₄CHO |
| hydrazín | NH₂ | N₂H₄ | H₂N−NH₂ |
| etyl-acetát | C₂H₄O | C₄H₈O₂ | CH₃COOCH₂CH₃ |
| benzén | CH | C₆H₆ | C₆H₆ |
