En färdighet som behövs i kommande kapitel är förmågan att bestämma massan av formeln för en jonisk förening. Denna kvantitet kallas formelmassa. Formelmassan erhålls genom att addera massorna för varje enskild atom i föreningens formel. Eftersom en riktig formel är elektriskt neutral (utan några nettoelektroner som tillkommer eller försvinner) kan jonerna betraktas som atomer när det gäller att beräkna formelmassan.

Låt oss börja med att beräkna formelmassan för natriumklorid (NaCl). Denna formelmassa är summan av atommassorna för en natriumatom och en kloratom, som vi hittar i det periodiska systemet; här använder vi massorna med två decimaler:

Na: 22,99 amu

Cl:

Total: 58,44 amu

Med två decimaler är formelns massa för NaCl 58,44 amu.

När en jonisk förening har mer än en anjon eller katjon måste du komma ihåg att använda den korrekta multipeln av atommassan för grundämnet i fråga. För kalciumfluoridens (CaF2) formelmassa måste vi multiplicera fluoratomens massa med 2 för att ta hänsyn till de två fluoratomerna i den kemiska formeln:

Ca: 1 x 40,08 = 40,08 amu

F: 2 x 19,00 = +38.00 amu

Total = 78,08 amu

Formelmassan för CaF2 är 78,08 amu.

För jonföreningar med polyatomära joner måste summan inkludera antalet och massan för varje atom i formeln för den polyatomära jonen. Kaliumnitrat (KNO3) har till exempel en kaliumatom, en kväveatom och tre syreatomer:

K: 1 x 39,10 = 39,10 amu

N: 1 x 14.00 = +14,00 amu

O: 3 x 16,00 = +48,00 amu

Total = 101,10 amu

Formelmassan för KNO3 är 101,10 amu.

När en formel innehåller mer än en polyatomär enhet i den kemiska formeln, som i Ca(NO3)2, får man inte glömma att multiplicera atommassan för varje atom innanför parentesen med subscriptet utanför parentesen. Detta är nödvändigt eftersom subscriptet hänvisar till hela den polyatomära jonen. För Ca(NO3)2 innebär alltså subscript 2 två kompletta nitratjoner, så vi måste summera massorna för två (1 × 2) kväveatomer och sex (3 × 2) syreatomer, tillsammans med massan för en enda kalciumatom:

Ca: 1 x 40,08 = 40,08 amu

N: 2 x 14,00 = +28.00 amu

O: 6 x 16,00 = +96,00 amu

Total = 164,08 amu

Nyckeln till att beräkna formelns massa för en jonisk förening är att korrekt räkna varje atom i formeln och multiplicera atommassorna för dess atomer i enlighet med detta.

Till din hälsa: Hydrater

Vissa joniska föreningar har vatten (H2O) inkorporerat i sin formelenhet. Dessa föreningar, som kallas hydrater, har ett karakteristiskt antal vattenenheter associerade med varje formelenhet i föreningen. Hydrater är fasta ämnen, inte vätskor eller lösningar, trots det vatten de innehåller.

För att skriva den kemiska formeln för en hydrat skriver du antalet vattenenheter per formelenhet av föreningen efter dess kemiska formel. De två kemiska formlerna skiljs åt av en vertikalt centrerad punkt. Hydratet av koppar(II)sulfat har fem vattenenheter associerade med varje formelenhet, så det skrivs som CuSO4-5H2O. Namnet på denna förening är koppar(II)sulfat pentahydrat, där prefixet penta- anger förekomsten av fem vattenenheter per formelenhet av koppar(II)sulfat.

Hydrater har olika användningsområden inom hälsoindustrin. Kalciumsulfathemihydrat (CaSO4-½H2O), känt som gips, används för att göra avgjutningar för brutna ben. Epsomsalt (MgSO4-7H2O) används som badsalt och laxermedel. Aluminiumkloridhexahydrat är en aktiv ingrediens i antiperspiranter. I den bifogade tabellen listas några användbara hydrater.

Tabell \(\PageIndex{1}\): Namn och formler på några allmänt använda hydrater

Formel	Namn	Användning
AlCl3-6H2O	aluminiumklorid hexahydrat	antiperspirant
CaSO4-½H2O	kalciumsulfat Hemihydrat (gips)	Gips (för benbrott och gjutningar)
CaSO4-2H2O	kalciumsulfat dihydrat (gips)	torkväggskomponent
CoCl2-6H2O	kobolt(II)-kloridhexahydrat	torkmedel, fuktindikator
CuSO4-5H2O	kopparsulfat pentahydrat	fungicid, algicid, herbicid
MgSO4-7H2O	magnesiumsulfat heptahydrat (Epsomsalt)	laxerande, badsalt
Na2CO3-10H2O	natriumkarbonat dekahydrat (tvättnatriumhydroxid)	tvätttillsats/rengöringsmedel