标准中化学符号和化学式的编排规则
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作者:李春丽
在某些标准中,为把问题描述得更清晰、更准确、更方便理解,化学符号和化学式的使用必不可少。然而在标准中如何编排更加规范?本文着重对化学符号和化学式的编排规则进行探讨。
一、化学符号的编排
化学符号种类较多,规范地使用化学符号有利于知识的传播和交流,也有利于标准的推广使用。
1.元素符号
化学元素通常取其拉丁名称的第一个字母,并以大写表示。两个字母和三个字母的符号首字母大写,第二、三个字母小写且与第一个大写字母平排,而不是下标[1]。排版使用正体。
元素的质量数、原子序数、离子电荷数和原子数量分别在元素符号的左上角、左下角、右上角和右下角注明,位置不得随意改变,如14C,Cl2,O2-。同位素235U,稱作铀235,同位素名称中不能加半字线。
2.键号
在化学结构式中连接各个原子或官能团的连线成为键号,是以与一字线等长的横、竖、斜线或单、双、三线表示不同的价键。编排时不能将价键与加、减、等于、大于、小于等数学符号混淆。
3.物质构型、构象、旋光性、位次符号
在化学中表示物质构型、构象、旋光性、位次的符号,采用斜体拉丁字母或希腊字母,并在其后加半字线,置于化合物名称前。例如:
——对于含双键化合物,用Z表示顺式,用E表示反式;
——对于手性碳原子连接的4个不同基团的空间结构,顺时针排列为R型,逆时针排列为S型;
——用扭转角描述分子构型的空间排列,有顺叠sp,顺错sc,反错ac,反叠ap;
——表示物质旋光性的有左旋l,右旋d,内旋i,外消旋dl;
——表示官能团在有机化合物中位置的有临位o-,对位p-,间位m-,异位iso-;
——对于多碳化合物,常用斜体α,β,γ…来标识碳原子的序,以注明取代官能团的位置。
4.反应符号
在表示化学反应时,常用到下列特定的表示反应类型的符号:
用“”表示的反应式,左右两边可不配平;
可逆反应符号“”或“”,表示该反应可逆;
不可逆反应符号
不反应符号
辐射反应符号或作中间及最后步骤省略符
号;
还有表示反应条件需要加热的△,这里不是大写的正体希腊字母;表示气体生成的“↑” ,表示沉淀的“ ↓”。
5.聚集状态符号
基本的聚集状态如气相、液相、固相用单个字母表示,而聚集态的详细描述用字母组合表示。这些标志符号均采用正体小写字母,在这些字母后面不加圆点,一般放在括号内,附加在所要说明的化学式符号或某些量符号后面。
6.表示热力学过程的符号
热力学过程包括聚集态的变化和化学反应中各物种的变化。这种变化用性质符号X前面的△表示,变化的性质在△上加下标或上标,或上、下标注解。
聚集态变化通常用标志△ X表示性质X在终态β的值减去性质X在初态α的值。
通常用专门符号表示化学变化过程,如vap,sub,fus,trs,mix,sol ,dil ,ads,dpl,r,at,c,f等,这些符号一般用小写正体置于△的右下标位置。
7.描述电子状态和运动的符号
按电子能力高低排布分为K,L,M,N,O,P,Q层,均用大写字母表示。电子运动状态的性质又分为s,p,f电子,用小写字母表示。这些符号并不是量符号,所以都采用正体。
二、化学式的编排
化学式是用元素符号表示单质或化合物组成的式子,包括实验式、分子式、示性式和结构式。化学式一律排为宋体正体。实验式、分子式示性式均可直接排于正文中,一般不另行居中排,结构式一般作为插图处理[2]。
行文中当某种试剂首次出现,如需同时给出学名、分子式和俗名时,按照学名(俗名)、分子式的顺序给出,如碳酸钠(苏打)Na2CO3。正文其余部分使用学名和俗名均可,但全文应统一,不应混用。
对于市售化学品,应在标准名称和“范围”一章给出其俗名,学名放在俗名后的圆括号中,以后仅使用俗名。
标准中化学品符号的使用一般只限于化学分子式和指明以化学分子式表示的物质的量的符号,例如c(H2SO4),在行文中应给出化学品的全称[3]。
1.分子式
用化学符号表示物质分子组成的式子叫分子式。分子式中所有元素符号均应采用正体字母,表示分子中原子个数的数字排在该原子符号的右下标。对于某一原子组合,则应加括号后标出,当用n代表可变个数时,应排斜体置于右下标处。
2.实验式
仅表示化合物中各元素间原子数比例的最简式叫做实验式。
无机化合物一般以其实验式表示,从左至右按电负性增大的顺序排列。在离子结构中,阳离子放在左端,阴离子放在右端。无机酸金属盐的电荷和化学键均不必标出。包含多种金属的复盐,金属元素符号按电负性由小到大的顺序排列,如KAl(SO4)2。
3.结构式
元素和原子团符号应密排,且在键号左右位置不能颠倒。
镶在直链或环中的单个元素字母,无论横键、竖键或斜键,均为对准字母正中。
镶在直链或环中的元素或原子团(基),键线都应对准成键的单字母元素符号或多字母元素、原子团符号的大写首字母的中心。
排在横键、斜键两边的双字母元素符号的大小写顺序应保持不变。对于多元素构成的原子团(基),为了使键对准成键元素符号,可以调换第一个元素符号的位置。
环状化合物中环上的元素符号嵌进与否代表不同的结构,应注意区别。高分子化合物的结构式,可根据其特点,仅表示出循环结构中的循环节结构,并加方括号和斜体右下标n。
有机化合物中除脂肪链中原子之间的单建可以省略外,下列键号不能省略[4]:
(1)双键和三键;
(2)取代基与链、链与环之间的单键;
(3)表示立体化学结构式所使用的各种形式的键(单键、点线、楔形键及波浪线)。
三、化学反应式的编排
化学反应式一般另行居中,行末不加标点。当几个反应式并列时,通常使反应符号上下对齐,且反应符号应位于化合物分子式或结构式的正中水平线上。
离子反应式要标明各离子价态,价态数以上标的形式排在离子符号的右上角。
反应条件通常用小号字排在反应符号的上、下边,当注释内容较多时可在上、下转行,但对某一专门名称,不得拆开转为上、下行。对于可逆反应的反应条件,按照反应方向分别排在箭头的上、下方,不得互换位置。
化学反应式太长需要转行时,应在紧靠反应符号、加号后断开。当化学结构式较长,转行又可能造成误解时,不宜采用转行方式排版,而应改排结构式。
参考文献
[1] 陈浩元.科技书刊标准化18讲[M].北京:北京师范大学出版社, 1998.
[2] 蔡鸿程.编辑作者实用手册[M].北京:中国标准出版社,2009.
[3] 全国标准化原理与方法标准化技术委员会. 标准的编写规则第4部分:试验方法标准:GB/T 20001.4—2015.北京:中国标准出版社, 2015.
[4] 汪继祥.作者编辑手册[M].北京:科学出版社, 2004.
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