Формулы соединений по химии. Химические формулы — Гипермаркет знаний

Современные символы химических элементов были введены в науку в 1813 году Я. Берцелиусом. По его предложению элементы обозначаются начальными буквами их латинских названий. Например, кислород (Oxygenium) обозначается буквой О, сера (Sulfur) - буквой S, водород (Hydrogenium) - буквой Н. В тех случаях, когда названия элементов начинаются с одной и той же буквы, к первой букве добавляется еще одна из последующих. Так, углерод (Carboneum) имеет символ С, кальций (Calcium) - Ca, медь (Cuprum) - Cu.

Химические символы - не только сокращенные названия элементов: они выражают и определенные их количества (или массы), т.е. каждый символ обозначает или один атом элемента, или один моль его атомов, или массу элемента, равную (или пропорциональную) молярной массе этого элемента. Например, С означает или один атом углерода, или один моль атомов углерода, или 12 единиц массы (обычно 12 г) углерода.

Формулы химических веществ

Формулы веществ также указывают не только состав вещества, но и его количество и массу. Каждая формула изображает или одну молекулу вещества, или один моль вещества, или массу вещества, равную (или пропорциональную) его молярной массе. Например, H 2 O обозначает или одну молекулу воды, или один моль воды, или 18 единиц массы (обычно (18 г) воды.

Простые вещества также обозначаются формулами, показывающими, из скольких атомов состоит молекула простого вещества: например, формула водорода H 2 . Если атомный состав молекулы простого вещества точно не известен или вещество состоит из молекул, содержащих различное число атомов, а также, если оно имеет не молекулярное, а атомное или металлическое строение, простое вещество обозначают символом элемента. Например, простое вещество фосфор обозначают формулой P, поскольку в зависимости от условий фосфор может состоять из молекул с различным числом атомов или иметь полимерное строение.

Формулы по химии для решения задач

Формулу вещества устанавливают на основании результатов анализа. Например, согласно данным анализа глюкоза содержит 40% (масс.) углерода, 6,72% (масс.) водорода и 53,28% (масс.) кислорода. Следовательно, массы углерода, водорода и кислорода относятся друг к другу как 40:6,72:53,28. Обозначим искомую формулу глюкозы C x H y O z , где x, y и z - числа атомов углерода, водорода и кислорода в молекуле. Массы атомов этих элементов соответственно равны 12,01; 1,01 и 16,00 а.е.м. Поэтому в составе молекулы глюкозы находится 12,01х а.е.м. углерода, 1,01у а.е.м. водорода и 16,00zа.е.м. кислорода. Отношение этих масс равно 12,01х: 1,01у: 16,00z. Но это отношение мы уже нашли, исходя из данных анализа глюкозы. Следовательно:

12,01х: 1,01у: 16,00z = 40:6,72:53,28.

Согласно свойствам пропорции:

х: у: z = 40/12,01:6,72/1,01:53,28/16,00

или х: у: z = 3,33: 6,65: 3,33 = 1: 2: 1.

Следовательно, в молекуле глюкозы на один атом углерода приходится два атома водорода и один атом кислорода. Этому условию удовлетворяют формулы CH 2 O, C 2 H 4 O 2 , C 3 H 6 O 3 и т.д. Первая из этих формул — CH 2 O- называется простейшей или эмпирической формулой; ей отвечает молекулярная масса 30,02. Для того, чтобы узнать истинную или молекулярную формулу, необходимо знать молекулярную массу данного вещества. Глюкоза при нагревании разрушается, не переходя в газ. Но ее молекулярную массу можно определить и другими методами: она равна 180. Из сопоставления этой молекулярной массы с молекулярной массой, отвечающей простейшей формуле, ясно, что глюкозе отвечает формула C 6 H 12 O 6 .

Таким образом, химическая формула - это изображение состава вещества с помощью символов химических элементов, числовых индексов и некоторых других знаков. Различают следующие типы формул:

— простейшая , которую получают опытным путем определяя соотношение химических элементов в молекуле и используя значения их относительных атомных масс (см. пример выше);

— молекулярная , которую можно получить, зная простейшую формулу вещества и его молекулярную массу (см. пример выше);

— рациональная , отображающая группы атомов, характерные для классов химических элементов (R-OH - спирты, R - COOH - карбоновые кислоты, R - NH 2 - первичные амины и т.д.);

— структурная (графическая) , показывающая взаимное расположение атомов в молекуле (бывает двумерная (в плоскости) или трехмерная (в пространстве));

— электронная , отображающая распределение электронов по орбиталям (записывается только для химических элементов, а не для молекул).

Рассмотрим более подробно на примере молекулы этилового спирта:

1. простейшая формула этанола - C 2 H 6 O;
2. молекулярная формула этанола - C 2 H 6 O;
3. рациональная формула этанола - С 2 Н 5 ОН;

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

нескольких основных понятий и формул.

У всех веществ разная масса, плотность и объем. Кусочек металла одного элемента может весить во много раз больше, чем точно такого же размера кусочек другого металла.

Моль (количество моль)

обозначение: моль , международное: mol — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится NA частиц (молекул, атомов, ионов)Поэтому была введена универсальная величина — количество моль. Часто встречающаяся фраза в задачах — «было получено... моль вещества»

NA = 6,02 · 1023

NA — число Авогадро. Тоже «число по договоренности». Сколько атомов содержится в стержне кончика карандаша? Порядка тысячи. Оперировать такими величинами не удобно. Поэтому химики и физики всего мира договорились — обозначим 6,02 · 1023частиц (атомов, молекул, ионов) как 1 моль вещества .

1 моль = 6,02 · 1023 частиц

Это была первая из основных формул для решения задач.

Молярная масса вещества

Молярная масса вещества — это масса одного моль вещества .

Обозначается как Mr. Находится по таблице Менделеева — это просто сумма атомных масс вещества.

Например, нам дана серная кислота — H2SO4. Давайте посчитаем молярную массу вещества: атомная масса H =1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 г\моль.

Вторая необходимая формула для решения задач —

формула массы вещества :

Т.е., чтобы найти массу вещества, необходимо знать количество моль (n), а молярную массу мы находим из Периодической системы.

Закон сохранения массы — масса веществ, вступивших в химическую реакцию, всегда равна массе образовавшихся веществ.

Если мы знаем массу (массы) веществ, вступивших в реакцию, мы можем найти массу (массы) продуктов этой реакции. И наоборот.

Третья формула для решения задач по химии —

объем вещества :

Откуда взялось число 22.4? Из закона Авогадро :

в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (н.у.) имеет один и тот же объём Vm = 22,413 996(39) л

Т.е., если в задаче нам даны нормальные условия, то, зная количество моль (n), мы можем найти объем вещества.

Итак, основные формулы для решения задач по химии

Число Авогадро NA

6,02 · 1023 частиц

Количество вещества n (моль)

n=V\22.4 (л\моль)

Масса вещества m (г)

Объем вещества V (л)

V=n 22.4 (л\моль)

Это формулы. Часто для решения задач нужно сначала написать уравнение реакции и (обязательно!) расставить коэффициенты — их соотношение определяет соотношение молей в процессе.

Ключевые слова: Химия 8 класс. Все формулы и определения, условные обозначения физических величин, единицы измерения, приставки для обозначения единиц измерения, соотношения между единицами, химические формулы, основные определения, кратко, таблицы, схемы.

1. Условные обозначения, названия и единицы измерения
некоторых физических величин, используемых в химии

2. Соотношения между единицами физических величин

3. Химические формулы в 8 классе

4. Основные определения в 8 классе

• Атом - мельчайшая химически неделимая частица вещества.
• Химический элемент - определённый вид атомов.
• Молекула - мельчайшая частица вещества, сохраняющая его состав и химические свойства и состоящая из атомов.
• Простые вещества - вещества, молекулы которых состоят из атомов одного вида.
• Сложные вещества - вещества, молекулы которых состоят из атомов разного вида.
• Качественный состав вещества показывает, из атомов каких элементов оно состоит.
• Количественный состав вещества показывает число атомов каждого элемента в его составе.
• Химическая формула - условная запись качественного и количественного состава вещества посредством химических символов и индексов.
• Атомная единица массы (а.е.м.) - единица измерения массы атома, равная массы 1/12 атома углерода 12 С.
• Моль - количество вещества, в котором содержится число частиц, равное числу атомов в 0,012 кг углерода 12 С.
• Постоянная Авогадро (Na = 6*10 23 моль -1) - число частиц, содержащихся в одном моле.
• Молярная масса вещества (М ) - масса вещества, взятого в количестве 1 моль.
• Относительная атомная масса элемента А r - отношение массы атома данного элемента m 0 к 1/12 массы атома углерода 12 С.
• Относительная молекулярная масса вещества М r - отношение массы молекулы данного вещества к 1/12 массы атома углерода 12 С. Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс химических элементов, образующих соединение, с учётом числа атомов данного элемента.
• Массовая доля химического элемента ω(Х) показывает, какая часть относительной молекулярной массы вещества X приходится на данный элемент.

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ
1. Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
2. Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от агрегатного состояния вещества и температуры.
3. Молекулы находятся в непрерывном движении.
4. Молекулы состоят из атомов.
6. Атомы характеризуются определённой массой и размерами.
При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются. Атомы при химических явлениях перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ.

ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА ВЕЩЕСТВА
Каждое химически чистое вещество молекулярного строения независимо от способа получения имеет постоянный качественный и количественный состав.

ВАЛЕНТНОСТЬ
Валентность - свойство атома химического элемента присоединять или замещать определённое число атомов другого элемента.

ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
Химическая реакция — явление, в результате которого из одних веществ образуются другие. Реагенты — вещества, вступающие в химическую реакцию. Продукты реакции — вещества, образующиеся в результате реакции.
Признаки химических реакций:
1. Выделение теплоты (света).
2. Изменение окраски.
3. Появление запаха.
4. Образование осадка.
5. Выделение газа.

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения идёт дискуссия на тему: Сомнения относительно терминологии. Химическая формула … Википедия

Химическая формула отражение информации о составе и структуре веществ с помощью химических знаков, чисел и разделяющих знаков скобок. В настоящее время различают следующие виды химических формул: Простейшая формула. Может быть получена опытным… … Википедия

Химическая формула отражение информации о составе и структуре веществ с помощью химических знаков, чисел и разделяющих знаков скобок. В настоящее время различают следующие виды химических формул: Простейшая формула. Может быть получена опытным… … Википедия

Химическая формула отражение информации о составе и структуре веществ с помощью химических знаков, чисел и разделяющих знаков скобок. В настоящее время различают следующие виды химических формул: Простейшая формула. Может быть получена опытным… … Википедия

Химическая формула отражение информации о составе и структуре веществ с помощью химических знаков, чисел и разделяющих знаков скобок. В настоящее время различают следующие виды химических формул: Простейшая формула. Может быть получена опытным… … Википедия

Основная статья: Неорганические соединения Список неорганических соединений по элементам информационный список неорганических соединений, представленный в алфавитном порядке (по формуле) для каждого вещества, водородные кислоты элементов (при их… … Википедия

Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Химическим уравнением (уравнением химической реакции) называют условную запись химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов. Уравнение химической реакции даёт качественную и количественную… … Википедия

Химическое программное обеспечение компьютерные программы, используемые в области химии. Содержание 1 Химические редакторы 2 Платформы 3 Литература … Википедия

Книги

• Японско-англо-русский словарь по монтажу промышленного оборудования. Около 8 000 терминов , Попова И.С.. Словарь предназначен для широкого круга пользователей и прежде всего для переводчиков и технических специалистов, занимающихся поставками и внедрением промышленного оборудования из Японии или…
• Краткий словарь биохимических терминов , Кунижев С.М.. Словарь предназначен для студентов химических и биологических специальностей университетов, изучающих курс общей биохимии, экологии и основ биотехнологии, а также может быть использован в…

>> Химические формулы

Химические формулы

Материал параграфа поможет вам:

> выяснить, что такое химическая формула;
> читать формулы веществ, атомов, молекул, ионов;
> правильно использовать термин «формульная единица»;
> составлять химические формулы ионных соединений;
> характеризовать состав вещества, молекулы, иона по химической формуле.

Химическая формула.

У каждого вещества есть название. Однако, по названию нельзя определить, из каких частиц состоит вещество, сколько и каких атомов содержится в его молекулах, ионах, какие заряды имеют ионы. Ответы на такие вопросы дает особая запись - химическая формула.

Химическая формула - это обозначение атома, молекулы, иона или вещества с помощью символов химических элементов и индексов.

Химической формулой атома является символ соответствующего элемента. Например, атом Алюминия обозначают символом Al, атом Силиция - символом Si. Такие формулы имеют и простые вещества - металл алюминий, неметалл атомного строения кремний.

Химическая формула молекулы простого вещества содержит символ соответствующего элемента и нижний индекс - маленькую цифру, записанную ниже и справа. Индекс указывает на количество атомов в молекуле.

Молекула кислорода состоит из двух атомов Оксигена. Ее химическая формула - O 2 . Эту формулу читают, произнося сначала символ элемента, потом - индекс: «о-два». Формулой O 2 обозначают не только молекулу, но и само вещество кислород.

Молекулу O 2 называют двухатомной. Из подобных молекул (их общая формула - E 2) состоят простые вещества Гидрогена, Нитрогена, Флуора, Хлора, Брома, Иода.

Озон содержит трёхатомные молекулы, белый фосфор - четырехатомные, а сера - восьмиатомные. (Напишите химические формулы этих молекул.)

Н 2
O 2
N 2
Cl 2
Br 2
I 2

В формуле молекулы сложного вещества записывают символы элементов, атомы которых содержатся в ней, а также индексы. Молекула углекислого газа состоит из трех атомов: одного атома Карбона и двух - Оксигена. Ее химическая формула - CO 2 (читается «цэ-о-два»). Запомните: если в молекуле есть один атом какого-либо элемента, то соответствующий индекс, т. е. I, в химической формуле не пишут. Формула молекулы углекислого газа является также и формулой самого вещества.

В формуле иона дополнительно записывают его заряд. Для этого спользуют верхний индекс. В нем цифрой указывают величину заряда (единицу не пишут), а потом - знак (плюс или минус). Например, ион Натрия с зарядом +1 имеет формулу Na + (читается «натрий-плюс»), ион Хлора с зарядом - I - СГ - («хлор-минус»), гидроксид-ион с зарядом - I - ОН - («о-аш-минус»), карбонат-ион с зарядом -2 - CO 2- 3 («цэ-о-три-два-минус»).

Na + , Cl -
простые ионы

ОН - , СО 2- 3
сложные ионы

В формулах ионных соединений сначала записывают, не указывая зарядов, положительно заряженные ионы , а потом - отрицательно заряженные (табл. 2). Если формула правильная, то сумма зарядов всех ионов в ней равна нулю.

Таблица 2
Формулы некоторых ионных соединений

В некоторых химических формулах группу атомов или сложный ион записывают в скобках. В качестве примера возьмем формулу гашеной извести Ca(OH) 2 . Это ионное соединение. В нем на каждый ион Ca 2+ приходится два иона ОН - . Формула соединения читается «кальций -о-аш-дважды», но не « кальций-о-аш-два».

Иногда в химических формулах вместо символов элементов записывают «посторонние» буквы, а также буквы-индексы. Такие формулы часто называют общими. Примеры формул этого типа: ECI n , E n O m , Fe x O y. Первой
формулой обозначают группу соединений элементов с Хлором, второй - группу соединений элементов с Оксигеном, а третью используют, если химическая формула соединения Феррума с Оксигеном неизвестна и
ее следует установить.

Если нужно обозначить два отдельных атома Неона, две молекулы кислорода, две молекулы углекислого газа или два иона Натрия, используют записи 2Ne, 20 2 , 2С0 2 , 2Na + . Цифру перед химической формулой называют коэффициентом. Коэффициент I, как и индекс I, не пишут.

Формульная единица.

А что означает запись 2NaCl? Молекул NaCl не существует; поваренная соль - ионное соединение, которое состоит из ионов Na + и Сl - . Пару этих ионов называют формульной единицей вещества (она выделена на рис. 44, а). Таким образом, записью 2NaCl представлены две формульные единицы поваренной соли, т. е. две пары ионов Na + и С l- .

Термин «формульная единица» используют для сложных веществ не только ионного, но и атомного строения. Например, формульной единицей для кварца SiO 2 является совокупность одного атома Силиция и двух атомов Оксигена (рис. 44, б).

Рис. 44. формульные единицы в соединениях ионного(а) атомного строения (б)

Формульная единица - это мельчайший «кирпичик» вещества, его наименьший повторяющийся фрагмент. Этим фрагментом может быть атом (в простом веществе), молекула (в простом или сложном веществе),
совокупность атомов или ионов (в сложном веществе).

Упражнение. Составить химическую формулу соединения, которое содержит ионы Li + i SO 2- 4 . Назвать формульную единицу этого вещества.

Решение

В ионном соединении сумма зарядов всех ионов равна нулю. Это возможно при условии, если на каждый ион SO 2- 4 приходится два иона Li + . Отсюда формула соединения - Li 2 SO 4 .

Формульной единицей вещества являются три иона: два иона Li + и один ион SO 2- 4 .

Качественный и количественный состав вещества.

Химическая формула содержит информацию о составе частицы или вещества. Характеризуя качественный состав, называют элементы, которые образуют частицу или вещество, а характеризуя количественный состав, указывают:

Количество атомов каждого элемента в молекуле или сложном ионе;
соотношение атомов разных элементов или ионов в веществе.

Упражнение . Описать состав метана CH 4 (молекулярное соединение) и кальцинированной соды Na 2 CO 3 (ионное соединение)

Решение

Метан образован элементами Карбоном и Гидрогеном (это качественный состав). Молекула метана содержит один атом Карбона и четыре атома Гидрогена; их соотношение в молекуле и в веществе

N(C): N(H) = 1:4 (количественный состав).

(Буквой N обозначают количество частиц - атомов, молекул, ионов.

Кальцинированная сода образована тремя элементами - Натрием, Карбоном и Оксигеном. Она содержит положительно заря женные ионы Na + , поскольку Натрий - металлический элемент и отрицательно заряженные ионы CO -2 3 (качественный состав).

Соотношение атомов элементов и ионов в веществе таковы:

Выводы

Химическая формула - это запись атома, молекулы, иона, вещества с помощью символов химических элементов и индексов. Количество атомов каждого элемента указывают в формуле с помощью нижнего индекса, а заряд иона - верхним индексом.

Формульная единица - частица или совокупность частиц вещества, представленная его химической формулой.

Химическая формула отражает качественный и количественный состав частицы или вещества.

?
66. Какую информацию о веществе или частице содержит химическая формула?

67. В чем состоит отличие между коэффициентом и нижним индексом в химических записях? Ответ дополните примерами. Для чего используют верхний индекс?

68. Прочитайте формулы: P 4 , KHCO 3 , AI 2 (SO 4) 3 , Fe(OH) 2 NO 3 , Ag + , NH + 4 , CIO - 4 .

69. Что обозначают записи: 3H 2 0, 2Н, 2Н 2 , N 2 , Li, 4Cu, Zn 2+ , 50 2- , NO - 3 , ЗСа(0Н) 2 , 2СаС0 3 ?

70. Запишите химические формулы, которые читаются так: эс-о-три; бор- два-о-три; аш-эн-о-два; хром-о-аш-трижды; натрий-аш-эс-о-четыре; эн-аш-четыре-дважды-эс; барий-два-плюс; пэ-о-четыре-три-минус.

71. Составьте химическую формулу молекулы, которая содержит: а) один атом Нитрогена и три атома Гидрогена; б) четыре атома Гидрогена, два атома Фосфора и семь атомов Оксигена.

72. Что является формульной единицей: а) для кальцинированной соды Na 2 CO 3 ; б) для ионного соединения Li 3 N; в) для соединения B 2 O 3 , которое имеет атомное строение?

73. Составьте формулы всех веществ, в состав которых могут входить лишь такие ионы: K + , Mg2 + , F - , SO -2 4 , ОН - .

74. Охарактеризуйте качественный и количественный состав:

а) молекулярных веществ - хлора Cl 2 , гидроген пероксида (перекиси водорода)H 2 O 2 , глюкозы C 6 H 12 O 6 ;
б) ионного вещества - натрий сульфата Na 2 SO 4 ;
в) ионов H 3 O + , HPO 2- 4 .

Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. - К.: ВЦ «Академія», 2008. - 136 с.: іл.