Chap 2 原子、分子及離子 2.1 原子理論 2.2 原子的結構 2.3 原子序、質量數與同位數 2.4 週期表 2.5 分子與離子 2.1 原子理論 2.2 原子的結構 2.3 原子序、質量數與同位數 2.4 週期表 2.5 分子與離子 2.6 化學式 2.7 化合物的命名

2.1 道耳吞的原子理論 元素是由稱為原子的極小粒子所組成，相同元素的所有原子完全一樣 。 2.1　道耳吞的原子理論 元素是由稱為原子的極小粒子所組成，相同元素的所有原子完全一樣 。 化合物是由兩種以上的元素所組成，其組成元素的原子數目成簡單整數比。 定比定律　述及來自不同樣品的相同化合物之組成元素的質量比例固定。 （如圖2.1） 倍比定律　若兩元素可組成兩種以上的化合物，將其中一元素的質量固定，則另一元素在不同化合物中的質量為簡單整數比。 （如圖2.2） 化學反應為組成原子的分離、結合或重排（質量守恆定律 ）

2.2　原子的結構 電子：密立根於油滴實驗導出電子的質量為 9.10X10-28g

圖2.5 密立根油滴實驗的簡圖

放射性 1895年，侖琴注意到陰極射線會導致玻璃及金屬發射不尋常的射線，此高能輻射可穿透物質，誘使許多物質發出螢光。由於此射線不受磁場感應而偏折，所以不帶電荷，因不知其特性，故侖琴稱之為 X 射線。貝克勒的學生居里夫人稱此自發放射的粒子或輻射之性質為放射性。 放射性物質蛻變可產生三種射線，即α射線（帶正電）β射線（帶負電）和具高能量的 γ 射線。

質子與原子核 拉塞福原子模型： 原子的大部分體積是空的原子的正電荷集中極小的核心部位，稱為原子核，原子核的帶正電粒子稱為質子 。典型原子半徑100pm(1A) 。

中子 另一不帶電次原子粒子，質量與質子相當。

2.3 原子序、質量數與同位素 原子皆能以其所含的質子及中子數目鑑別 。 原子序(Z)是原子核中的質子數目，中性原子的質子數等於電子數，故原子序也隱函為電子數。 質量數(A)為原子核中的質子與中子數總和 質量數＝質子數＋中子數　　 ＝原子序＋中子數 同位素(isotopes)，即原子序相同但質量數不同的原子。 原子的原子序及質量數表示為 質量數 原子序

2.4 週期表 為將具有類似的化學性質及物理性質之元素組織起來的一種圖示，圖2.10為現代的週期表，元素是依原子序的大小順序排列，水平的列稱為週期(periods)，垂直的行稱為族(groups)，同族元素的化學性質類似。

2.4 週期表 元素可以分成金屬、非金屬及類金屬三大類 同一類元素常用族的編號(1A、2A等)來稱呼。有些族則有其特定名稱。1A族元素稱為鹼金屬alkali metals，2A族元素稱為鹼土金屬alkaline earth metals，7A族元素稱為鹵素halogens，而8A族元素稱為鈍氣

2.5 分子與離子 分子(molecule)是由兩個以上的原子以化學力(或稱化學鍵)結合成具特定結構的聚集體 。 離子(ion)為帶有淨正電荷或負電荷的原子或原子群。依電性分為陽離子(cation)陰離子(anion) 。

2.6 化學式 化學式為表示分子及離子化合物組成所用的化學符號。兩種化學式：分子式及實驗式。 分子式是表示組成物質最小單元的所有原子數目。 分子模型 分子非常小，無法用肉眼觀察，有時會以分子模型來表示，圖2.12顯示兩種標準的分子模型：球與桿模型及空間分佈模型。

實驗式是表示分子中組成原子的最簡單整數比 ，最簡單的化學式 ，分子式才是表示分子的真實化學式。 離子化合物的化學式通常是以其實驗式表示，因為離子化合物沒有特定的分子單位。

2.7 化合物的命名 離子化合物 當化合物是由兩種元素組成時，則稱為二元化合物(binary compound)。二元離子化合物的實驗式是將陽離子寫在前面，陰離子寫在後面，而其命名是將陽離子的名稱放在後面，陰離子的名稱放在前面，並加上「化」字，稱為某化某。

陽離子的名稱直接來自於元素的名稱，有些陰離子含不同的元素，如氫氧離子(OH) ，這類離子化合物的命名規則與二元離子化合物相同，也稱為某化某，例如，LiOH稱為氫氧化鋰，KCN稱為氰化鉀。多元酸根陰離子(表2.2)，其離子化合物的名稱為將酸根離子的「根」改成陽離子即可，稱為某酸某。例如，CaSO稱為硫酸鈣 。

多種氧化泰金屬離子將陽離子的電荷數以羅馬數字表示，加上括弧放在陽離子名稱的後面，此種規則稱為史塔克系統。 Mn2+: MnO 氧化錳(Ⅱ)　 Mn3+: MnO 氧化錳(Ⅲ) Mn4+: MnO 氧化錳(Ⅳ) 　

分子化合物 二元化合物命名與離子化合物類似，英文名稱把電負度較小的元素寫在前面，中文名稱則是把電負度較大的元素放在前面，並加上「化」字，寫成某化某。例如： HCl Hydrogen chloride 氯化氫 當兩個元素可以結合成不同的化合物時，為了避免混淆，在名稱上加入組成分子的原子數目，例如： CO 一氧化碳 CO2 二氧化碳 N2O4　四氧化二氮

以下是命名的一些規則： 若第一個元素的原子數為1時，將化合物名稱中的「一」省略，例如，PCl稱為三氯化磷而不是三氯化一磷。 若第二個元素的原子數為1時，則化合物名稱必須加上「一」，例如，NO稱為一氧化二氮而不是氧化二氮。

分子化合物含有氫原子時，不論是化學式的寫法或是命名，常出現例外的情況，這類化合物通常以其俗名稱之，例如： B2H6 二硼烷　 CH4 甲烷　 SiH4 矽烷 NH3 氨 PH3 膦 H2O 水 H2S 硫化氫

酸與鹼 酸的命名 無機酸的氫原子寫在前面，陰離子寫在後面。 非含氧酸在不同的物理狀態下，有不同的名稱。例如： HCl(氣體) 氯化氫

含氧酸oxoacid的化學式也是將H寫在前面，此外則是將O寫在最後面，中間為中心原子。每個含氧酸只有一個名稱，例如： HNO3　　 　硝酸 H2CO3　　　碳酸

有些中心原子可以形成兩種以上的含氧酸，通常以最常見或最安定的形態稱為某酸，其餘的形式則在字首加上一個字來區別： 1個O原子時稱為過某酸，例如比多1個O，稱為過氯酸。 比典型酸少1個O原子時稱為亞某酸，例如，HNO比HNO少1個O，稱為亞硝酸。 比典型酸少2個O原子時稱為次某酸，例如，HBrO少2個O，稱為次溴酸。

含氧酸的酸根為含氧陰離子(oxoanions)，其命名的規則如下： 當典型酸的所有氫離子都移去時，稱為某酸根，例如，CO32-為H2CO3的酸根離子，稱為碳酸根。 當亞某酸的所有氫離子都移去時，稱為亞某酸根，例如，ClO2-為HClO2的酸根離子，稱為亞氯酸根。

當酸的部分氫離子移去時，剩下的氫離子數目必須出現在名稱上，例如： H3PO4 磷酸 H2PO4-　　 磷酸二氫根　 HPO42- 磷酸氫根(數字一省略) PO43- 磷酸根　　 　　　　

鹼的命名 鹼是溶於水中可產生氫氧離子的物質，因此，化學式通常含有OH-，稱為氫氧化某，例如：NaOH 氫氧化鈉 Ba(OH)2 氫氧化鋇 水合物 當化合物的化學式中含有特定數目的水分子時，則稱為水合物 。 BaCl‧2H2O　　二水氯化鋇