Ҳар қандай кимёвий модда ўз таркибига эга бўлиб, шу таркибни оддий сўзлар ёки номлар билан ифодалаб бўлмайди. Шу мақсадда кимё фанидаги энг асосий тушунчалардан бири «кимёвий формула» тушунчаси киритилган.
Масалан, кундалик турмушда ишлатиладиган ош тузи моддаси натрий ва хлордан иборатлигини биламиз. Лекин ёзувда ва ҳисоблашларда «ош тузи» ёки «натрий ва хлор» кўринишида ёзиб бўлмайди. Шу сингари сувни водород ва кислород, шакарни углерод, водород ва кислород ёки сулфат кислотани водород, олтингугурт ва кислород деб ёзиб бўлмайди.
Демак, кимёни ўрганишда адабий сўз ва иборалардан ташқари яна қўшимча «махсус ёзув ва белгилар» бўлиши керакки, у юқоридаги «ноқулайлик»ларни бартараф этсин. Булар кимёвий формула ва кимёвий белгилардир.
Кимёвий белгилар — кимёвий элемент лотинча номининг бош ҳарфи ва кейинги ҳарфларидан бири билан ифодаланадиган шартли белги. Масалан, водороднинг лотинча номи — Hydrogenium, белгиси — H, кислороднинг лотинча номи — Oxygenium, белгиси — О,рухнинг лотинча номи — Zincum, белгиси -Zn, темирнинг лотинча номи — Ferrum, белгиси — Fе ва ҳоказо.
Кимёвий белгилар: элементнинг номини, бир атомини, 1 та атом массасини, 1 молини кўрсатади. Элементларнинг кимёвий белгилари Д. И. Менделеевнинг элементлар даврий системасида келтирилган.
Кимёвий формула деб, модданинг сифат ва миқдор таркибини кимёвий белги, индекс ва коеффитсиентлар ёрдамида ифодалашнинг шартли ёзув усулига айтилади. Кимёвий формулалар модда молекуласи таркибига қайси элементлар атомлари ва уларнинг қанча миқдорда киришини кўрсатади. Масалан: ош тузи — NaCl, сув — H₂О, сулфат кислота — H2SО4, шакар -C12H22О11, формулаларга эга бўлади. Шу сингари ҳозиргача маълум 11 бўлган барча моддаларнинг кимёвий формуласи мавжуд.
Кимёвий формула ёрдамида:
— модданинг битта молекуласи таркибини биламиз ва ифодалаймиз;
— унинг “1 мол” миқдорининг массасини ҳисоблай оламиз ва биламиз;
— унинг хусусиятлари тўғрисида хулоса қиламиз ва қандай мақсадда ишлатилиши тўғрисида дастлабки тушунчаларга эга бўламиз.
Кимёвий формула турларидан бири эмпирик формуладир:
Эмпирик формула — кимёвий анализ натижалари асосида аниқланган модда битта молекуласининг таркибини сифат ва миқдорий жиҳатдан тавсифлаган ёзув усули. Масалан: NаОH, К2SО4, Аl2(SО4)3, CuСО4*5H2О, Nа₂О КаО 6SiО, (оддий шиша) ва ҳоказо.
Кўриниб турибдики, модданинг эмпирик формуласини ёзиш учун кимёвий элементлар белгилари (символ)ни, индекс, коеффитсиент ва валентлик тушунчаларини билиш зарур.
Индекс — модданинг бир молекуласи таркибига кирган айни элемент атоми (атомлар группаси) сонини кўрсатувчи катталикдир.
Агар молекула таркибида айни элемент атомидан битта бўлса, буни кўрсатувчи 1 рақами индекс ҳолида формулада ёзилмайди. Масалан, NаОH молекуласи (Nа1О1H1)да “1” индекслари ёзилмаган. Шу қоидага асосан формулада агар элемент белгисининг ўнг томонидан пастда ҳеч қандай рақам ёзилмаса, унинг индекси “1”деб ҳисобланади. Бошқа ҳолларда (2 ва ундан ортиқ) индекслар албатта формулаларда ёзилади:
K₂SO4; Al2(SO4)3; CuSO4; K₂Cг₂O7.
Юқоридаги ёзувларга асосан, Аl2(SО4)3, молекуласини кўриб чиқсак: 1 молекула алюминий сулфат тузи таркибида 2 атом Аl, 3 атом S, 12 атом О элементлари бор. Бу формулада (SО4)3 группасида 2 хил индекс ишлатилган.
Уларданбиринчиси “4” рақами фақат О (кислород) атомларига тегишли бўлиб, битта сулфат ионида 4 та кислород атоми борлигини билдирса, қавсдан ташқаридаги умумий индекс — “3” рақами SО4 группасидан 3 та борлигини англатиб, бир йўла ҳам S, ҳам О (кислород) атомларига тегишлидир.
Моддалар ва уларнинг хоссаларини ўрганишда яна модда молекуласининг электрон формуласи ва тузилиш (график) формуласи кенг қўлланилади.