Die allgemeine Verwirrung hier ist, dass zwei sehr unterschiedliche Dinge den gleichen Namen haben. $ \ ce O $ ist ein freies Sauerstoffatom und $ \ ce {O2} $ sind zwei Sauerstoffatome, die chemisch gebunden sind, um ein Sauerstoffmolekül zu bilden.

Es gibt keine gemeinsame Analogie für $ \ ce C $, aber $ \ ce {N2} $ heißt Stickstoff, $ \ ce {H2} $ ist Wasserstoff und $ \ ce {Cl2} $ ist Chlor, wobei jeder den gleichen Namen wie der seiner Bestandteile hat.

Um es noch einmal zu wiederholen: Der Unterschied zwischen Sauerstoff $ \ left (\ ce O \ right) $ und Sauerstoff $ \ left (\ ce {O2} \ right) $ besteht darin, dass ersteres ein Sauerstoffatom ist, während letzteres aus zwei $ besteht \ ce O $ -Atome, die zusammengebunden sind und ein Molekül bilden, das auch Sauerstoff genannt wird.

Manchmal verwenden wir die Terminologie etwas locker.

Wenn wir nur über das Element sprechen, ist es klar, nur das Symbol selbst zu verwenden. Aber manchmal müssen wir beschreiben, wie das Element in der Welt oder in chemischen Reaktionen erscheint. Dann reicht es nicht aus, nur das Element zu beschreiben, wir müssen etwas darüber wissen, wie es unter normalen Bedingungen gefunden wird. Sauerstoff wird normalerweise als zweiatomiges Gas gefunden (weshalb wir O 2 schreiben). Da dies bei weitem der häufigste Weg ist, freien Sauerstoff in der Natur zu finden, beschreiben wir ihn sowieso oft so, es sei denn, es gibt einen Grund, dies nicht zu tun.

Stickstoff wird meist auch in reiner Form als zweiatomiges Gas (N 2) gefunden. Kohlenstoff wird jedoch normalerweise als Feststoff und niemals als einfaches Molekül gefunden (Diamant und Graphit sind beide kovalent gebundene Feststoffe). Eine Sorte ist selten nützlich, um seine normale Molekülform zu beschreiben, da es keine gibt. Wir könnten über Schwefel als S sprechen oder, wenn wir uns um das Allotrop kümmern, S 8 sub> spezifizieren, obwohl es im Labor andere gibt, die häufig vorkommen.

Es spielt keine Rolle, welche Version Sie verwenden Verwenden Sie diese Option, um das Element zu beschreiben. Wenn Sie jedoch über Reaktionen sprechen, lohnt es sich normalerweise, die molekulare Form des Elements zu beschreiben, über das Sie sprechen. Sauerstoff ist nicht immer O 2, sondern kann (in der oberen Atmosphäre oder in einigen Reaktionen) als O 3 gebildet werden.

Chemiker mischen und passen ihre Terminologie etwas frei an, wenn es nicht wichtig ist, aber versuchen Sie dabei, so spezifisch wie möglich zu sein.

O ist ein singuläres Sauerstoffatom. O 2 ist ein Molekül, das aus zwei Sauerstoffmolekülen besteht. Unsere Atmosphäre besteht hauptsächlich aus O 2, das unser Körper entwickelt hat, um zu atmen. Wir atmen O 2 ein und die Zellatmung erfordert dies (C 6 H 12 O 6 + 6O + 6O) 2 → 6CO 2 + 6H 2 O).

O ist Sauerstoff, während O sub> 2 sub> Sauerstoff ist.

Beispiele für andere Sauerstoffmoleküle sind: 0 _{3 sub>, das Ozon (Sauerstoff) ist ) gibt es O 4, das metastabil ist und tatsächlich aus zwei O 2 -Molekülen (Tetraoxygen) besteht, und O 8, das eine Form ist von unter Druck stehendem festem O 2 (wenn Sie O 2 unter etwa 55 Kelvin einfrieren und auf etwa 10 GPa (1,45 e + 6 psi) unter Druck setzen, wird dies als & egr; Sauerstoff oder bekannt roter Sauerstoff aufgrund der Farbänderung von blau nach rot.}

Der Kontext ist wichtig. C ist das atomare Symbol für Kohlenstoff und kann nicht nur das Element (sondern ein oder mehrere) Atome des Elements darstellen, sondern auch das Element, wie es unter den verstandenen (implizierten) Bedingungen existiert. Gleiches gilt für O oder N oder tatsächlich jedes Element. Elementares O und N werden jedoch beide üblicherweise als zweiatomige Moleküle O2 und N2 gefunden. Ich werde Ihre Frage umdrehen: Da Sauerstoff und Stickstoff üblicherweise durch ihre chemischen Grundzustandsverbindungen (bei STP) dargestellt werden, warum wird Kohlenstoff nicht durch C sub> Graphit sub> dargestellt? (und warum wird Schwefel nicht als S 8 dargestellt?). Der Grund ist ziemlich einfach: Es liegt daran, dass die tatsächliche Verbindung , die wir vor uns haben, möglicherweise schwer zu bestimmen ist (im Fall von C oder S), während es im Allgemeinen keine Frage zu O _{gibt 2 sub> oder N 2 sub> ist die Verbindung, die wir haben. Wir verwenden also das Atomsymbol, um das elementare Material darzustellen, wenn es entweder unbestimmt oder von variabler Zusammensetzung ist. Insbesondere Kohlenstoff wird häufig als andere Allotrope als Graphit gefunden oder verwendet. Wir sind also so spezifisch wie möglich, ohne das Risiko einzugehen, falsch zu liegen. (Wenn wir O 2 sub> angeben, gibt es möglicherweise einige Spuren von O 3 sub> oder sogar O sup>. Sup>, aber wir nehmen diese Komplikationen an werden (auch) verstanden.) Es ist viel schwieriger, dies mit festen Elementen zu tun, daher vermeiden wir es, zu spezifisch zu sein (denken Sie daran, dass wir als Wissenschaftler in der Lage sein sollten, unsere Behauptungen zu rechtfertigen, einschließlich der Art von die Materialien, die wir diskutieren) unter Verwendung des Atomsymbols. Flüssiges Brom könnte beispielsweise entweder als Br (1) oder Br 2 (1) dargestellt werden, obwohl die zweite die Grundzustandselementform (bei STP) ist. {Nur um eine der Antworten zu korrigieren, macht N 2 sub> und nicht O sub> über 70% unserer Atmosphäre nach Volumen aus.}}

Das Symbol eines Elements repräsentiert nur ein Atom dieses Elements. Die chemische Formel eines Metallelements ist dieselbe wie sein Symbol. Dies gilt jedoch nicht für Nichtmetalle, da sie als kovalente Moleküle existieren. Die chemische Formel für ein Element enthält unter Berücksichtigung der verschiedenen stabilen Zusammensetzungen oder natürlich vorkommenden Formen dieses Elements. Deshalb hat Wasserstoff das chemische Symbol ( $ \ ce {H} $ span>) und die chemische Formel as $ \ ce {H2} $ span>. Die Terminologie ist wichtig, um den Unterschied zwischen dem Elementsymbol und seiner stabilen Zusammensetzung zu verstehen. Es ist wichtig zu beachten, dass der Name, der zur Beschreibung der beiden Dinge verwendet wird, möglicherweise gleich ist, obwohl Atomsymbole und die natürlich vorkommende Formel zwei verschiedene Dinge sind. Zum Beispiel ist das Sauerstoffsymbol $ \ ce {O} $ span> und $ \ ce {O2} $ span> seine natürlich vorkommende Form wird auch als Sauerstoff und manchmal als Sauerstoffmolekül bezeichnet, was die richtige Art ist, es zu beschreiben.