Grundläggande kemiska formler använder mestadels kemiska symboler och prenumerationsnummer. Den vanliga vattenmolekylen innehåller till exempel två väteatomer och en syreatom och är skriven som H2O, med de två i prenumerationen. Denna grundläggande inställning berättar emellertid inte hela historien. Ibland behöver kemiska formler superscriptnummer och symboler för att ge information om vikten och laddningen av atomer som är involverade i en kemisk reaktion.

Historia

Den svenska kemisten Jons Jakob Berzelius skapade tidigt 1800-talet det moderna systemet för att skriva kemiska formler. Under hans tillsyn på Kungliga Svenska vetenskapsakademin upptäckte eleverna flera nya element, inklusive vanadin och litium, och Berzelius upptäckte själv flera element och bestämde molekylvikten för nästan alla kända element på den tiden. För att förenkla formler med så många element skapade Berzelius symbolerna med en och två bokstäver för att representera element. Vid tiden indikerades numret på varje element i en molekyl med hjälp av superskript. Idag visar prenumerationsnummer elementets proportioner.

Isotoper

Superscript-nummer definierar nu isotoper i kemiska formler. Isotoper är sorter av samma kemiska element som har olika massor. Antalet protoner, den positivt laddade subatomiska partikeln, bestämmer identiteten hos ett element. Element kan emellertid ha olika antal neutroner, den neutrala laddade subatomiska partikeln, och behåller fortfarande sin elemental identitet. Kemiska formler använder ett superskriptnummer före elementets symbol för att indikera isotopens massa.

Exempel på

Uran kan till exempel ha 141 till 146 neutroner, men mer än 99 procent uran i naturen innehåller 146 neutroner. Med 146 neutroner är urans atomvikt 238 atommassor, så en superskript 238 före urans symbol, U, indikerar den isotopen. Isotopen med 143 neutroner, som används i kärnkraft och vapen, indikeras med en superscript 235 för att indikera sin atomvikt på 235. Formler för många standardkemiska reaktioner använder inte superscript-nummer för isotoper när elementen har den gemensamma atommassan, även om det inte skulle vara fel att ange det i superskript.

Ioner

Kemiska formler kan också använda superskript efter en kemisk symbol för att identifiera joner. Ioner är atomer eller molekyler som inte har lika många protoner och elektroner, den negativt laddade subatomiska partikeln. Detta skapar en atom eller molekyl som antingen är negativt laddad, en anjon eller positivt laddad, en katjon. Ett plus- eller minustecken inskriven efter den kemiska symbolen visar denna laddning. Ett nummer före innan plus- eller minustecknet anger laddningsnivå. Exempelvis anger en superskript 3+ att jonen har tre protoner än elektroner.

Exempel på

Som exempel kan elementet koppar existera saknas en eller två elektroner. När det saknas en elektron, anges kopparjonen med ett enda superskript plustecken efter dess symbol, Cu. När två elektroner saknas har jonen, kallad cupric, symbolen Cu följt av +2 i överskrift. Om en molekyl existerar som en isotop, indikerar den kemiska formeln detta genom att placera den fullständiga molekylformeln i parentes följt av det överskrift som visar laddningen.