Hill system! 화학식 표기방법(실험식, 분자식)

1900년 Edwin A. Hill에 의해 고안된 Hill system은 화학식의 원소를 표기하는 방법입니다. 현재 일반적으로 사용하고 있는 방법이 Hill system입니다. 여러분이 공부하는 각종 화학식은 그것을 쓰는 사람 마음대로 일기 쓰듯 한 게 아니고 사실은 이런 규칙에 의하여 쓰였다는 것입니다. 화학을 공부하기 전 이런 규칙을 먼저 공부해 두면 화학이 한 결 쉽게 다가올 것입니다. 오늘 저와 함께 알아볼 내용은 화학식 표기방법 즉 분자식, 실험식 등을 나타내는 Hill system 입니다.

 

 

 

Hill system의 규칙

 

Hill system은 화학식의 원소를 정렬함으로써 화합물의 특성을 파악하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 탄소가 가장 먼저 오는 경우 유기 화합물일 가능성이 높습니다. 또한, 산화물의 경우 산소가 가장 뒤에 오기 때문에 산화물이 무엇으로 이루어져 있는지 쉽게 알 수 있습니다.

 

Hill system은 화학을 공부하는 데 필수적인 개념입니다. 화학식을 읽고 이해하는 데 도움이 되므로, Hill system의 규칙을 숙지하는 것이 좋습니다.

 

1. Hill system의 규칙

    ① 탄소가 포함될 경우

         - 탄소 원자의 개수를 먼저 표시하고, 그다음에 수소 원자의 개수를 표시하고, 그 다음에 다른 모든 원소의 개수를 알파벳 순서대로 표시합니다. 

            예) $CH_4, C_2H_2, C_2H_6O$

 

    ② 탄소가 포함되지 않을 경우

         - 수소나 산소를 포함한 모든 원소들은 알파벳 순으로 씁니다.

           예) $H_2O, H_2O_2$

 

    ③ 산화물의 경우

         - 산소를 가장 뒤에 씁니다.

            $CO_2, NO_2, SO_2, Fe_2O_3$

 

    ④ 산의 경우

         - 수소를 가장 먼저 씁니다.

            예) $H_2CO_3, HCl, H_2SO_4, HNO_3$

 

    ⑤ 이온결합화합물의 경우

         - 양이온을 먼저, 음이온을 나중에 씁니다.

          예) $NaCl, MgSO_4, NaOH$

 

 

 

2. Hill system의 예외 규정

Hill system 은 화학식을 표기하는 표준적인 방법이지만, 다음과 같은 경우는 예외로 사용하고 있으니 참고하시기 바랍니다.

 

    ① 역사적인 관례에 따라 사용하는 것

         오래전에 발견된 암모니아$(NH_3)$나 시안화수소$(HCN)$와 같은 화합물은 힐 시스템(Hill system)을 따르지 않고 전통적 방식 그대로 사용되고 있습니다.  힐 시스템 규칙에 따르면 $H_3N$이나 $CNH$가 정확한 표기법입니다. 하지만 역사적인 관례로 $NH_3$나 $HCN$으로 쓰이고 있으니 착오 없으시기 바랍니다.

 

    ② 명확성이나 의미 전달면에서 구조식이나 시성식이 좋은 경우

​         일부 화합물은 구조식이나 시성식으로 표현하는 것이 더 명확하거나 의미 있는 경우도 있습니다. 벤젠$(C_6H_6)$은 단순한 분자식보다는 고리 구조로 나타내는 것이 특징적인 결합 방식을 보여줍니다. 또한, 아세트산$(CH_3COOH)$은 시성식으로 나타내는 것이 카르복실기$(-COOH)$라는 기능성 그룹을 강조할 수 있습니다.

 

 

Hill system을 간략히 요약하면 다음과 같습니다.

일반적으로 화학식(실험식, 분자식)은 가장 먼저 탄소(C) 원자를 쓰고, 그다음으로 수소(H) 원자를 쓰게 됩니다. 나머지 원자는 알파벳 순서로 씁니다. 이것을 Hill system이라 합니다.