組成式の仕組みが全く分かりません。なぜ硫化カルシウムがCaS、硫酸カルシウムがCaSO4.になること

組成式の仕組みが全く分かりません。なぜ硫化カルシウムがCaS、硫酸カルシウムがCaSO4.になることを例にしてどなたか教えてください。

No.2 回答者： Arima01 回答日時： 2017/09/02 02:05

『金属結晶』『イオン結晶』などは規則正しく原子が永遠と並んでいます。

ドライアイスなどは炭素と酸素が規則正しく並んでいるわけではありません。
二酸化炭素分子（CO2一個）が非常に弱い分子間力によって沢山並んでいます。

ここでドライアイスなどの分子結晶は一個の分子をそのまま化学式とします。
金属結晶やイオン結晶などは一個の分子という区切りがないため、構成している原子を最も簡単な整数比で化学式を表します。
これが組成式です。

高分子化合物などでも用いられる組成式はつまり
C200H300Cl50 (ポリ塩化ビニル) を書くのは面倒なので100で割って『C2H3Cl』と書こう！みたいなことです。

ここで例に挙げてなかった『共有結合による結晶』も組成式で表します。

例)組成式 Fe NaCl SiO2 C(ダイヤボンド)
　 分子式 H2O CO2 O2

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2017/08/26 03:04

慣例的にそう表記されているものや、今の表記に従って表記されているものが混在しているので、

組成式や化学式はそれぞれ覚えていくしかないです。

硫酸カルシウムがCaSO4で、陽イオンになるCa+が、硫酸イオンSO4-イオンの前に来ていますね
でも硫酸イオンはSO4-と書き表していますがSを中心にOが4つ取り囲むような配置になっており、そのうち2つのOは2重結合でSと結合しています。
残り2つの酸素は単結合でSと結合しています。
この単結合のOが陽イオンのCaと結合して硫酸カルシウムを造っているので、本来のSO4の結合や構造を十分に反映していない慣例的な記述になっています。

更に硫酸はH2SO4と記述され、陽イオンになるHはSO4の前に記述されています(CaSO4も陽イオンとなるCaが前）が、
酢酸などの有機酸ではCH3COOHと陽イオンとなるHは一番最後に記述されています。
酢酸CH3COOHは　CH3-COOH　とメチル基にカルボキシ基が着いた構造をしているので構造式的な化学式で示していますね。

無機化合物に分類されるものは組成式で示されることが多く、有機化合物に分類されるものは構造式で示すことが多いなど、記述的な慣例があるのでその都度注意しなければならないです。
無機化合物でも五酸化二リンP2O5と呼ばれているものは、分子構造は十酸化四リンP4O10なのですが、示性式的な五酸化二リンP2O5と慣例的に記述されることが多いですね。

このように化学式は組成式や分子式、構造式など色々な記述の仕方を時と場合に応じたり、昔から慣例的に記述したりしているので、使い方が難しいです。