Kemijske formule snovi. Kemijske formule snovi Kakšne podatke o snovi poroča

Kemiki po vsem svetu zelo lepo in jedrnato odražajo sestavo preprostih in kompleksnih snovi v obliki kemijskih formul. Kemijske formule so analogi besed, ki so napisane s črkami - znaki kemičnih elementov.

S kemijskimi simboli izrazimo sestavo najpogostejše snovi na Zemlji – vode. Molekula vode vsebuje dva atoma vodika in en atom kisika. Zdaj pa prevedimo ta stavek v kemijsko formulo z uporabo kemijskih simbolov (vodik - H in kisik - O). Število atomov v formuli zapišemo z indeksi - številkami spodaj desno od kemijskega simbola (indeks 1 za kisik ni zapisan): H 2 0 (beri "pepel-dva-o").

Formule preprostih snovi vodika in kisika, katerih molekule so sestavljene iz dveh enakih atomov, so zapisane na naslednji način: H 2 (beri "pepel-dva") in 0 2 (beri "o-dva") (sl. 26 ).

riž. 26.
Modeli molekul in formule kisika, vodika in vode

Za prikaz števila molekul se uporabljajo koeficienti, ki so zapisani pred kemijskimi formulami: na primer vnos 2CO 2 (beri "two-ce-o-two") pomeni dve molekuli ogljikovega dioksida, od katerih je vsaka sestavljena iz enega atom ogljika in dva atoma kisika.

Podobno so zapisani koeficienti, ko je navedeno število prostih atomov kemijskega elementa. Na primer, zapisati moramo izraz: pet atomov železa in sedem atomov kisika. Naredite to tako: 5Fe in 7O.

Velikosti molekul, še bolj pa atomov, so tako majhne, ​​da jih ni mogoče videti niti v najboljših optičnih mikroskopih, saj se povečajo za 5-6 tisoč krat. Ni jih mogoče videti v elektronskih mikroskopih, kar pomeni povečanje za 40 tisoč krat. Seveda zanemarljivo majhna velikost molekul in atomov ustreza njihovim zanemarljivim masam. Znanstveniki so na primer izračunali, da je masa atoma vodika 0,000 000 000 000 000 000 000 001 674 g, kar je mogoče predstaviti kot 1,674 10 -24 g, masa atoma kisika je 0,000 000 000 000 000 000 000 026 667 g ali 2, 6667 10 -23 g, masa ogljikovega atoma je 1,993 10 -23 g, masa molekule vode pa 3,002 10 -23 g.

Izračunajmo, kolikokrat je masa atoma kisika večja od mase atoma vodika, najlažjega elementa:

Podobno je masa atoma ogljika 12-krat večja od mase atoma vodika:

riž. 27. Masa atoma ogljika je enaka masi 12 atomov vodika

Masa molekule vode je 18-krat večja od mase vodikovega atoma (slika 28). Te vrednosti kažejo, kolikokrat je masa atoma danega kemičnega elementa večja od mase atoma vodika, torej so relativne.

riž. 27. Masa atoma vode je enaka masi 18 vodikovih atomov

Trenutno so fiziki in kemiki mnenja, da je relativna atomska masa elementa vrednost, ki pove, kolikokrat je masa njegovega atoma večja od 1/12 mase ogljikovega atoma. Relativno atomsko maso označujemo z Ar, kjer je r začetna črka angleške besede relative, kar pomeni »relativno«. Na primer, A r (0) = 16, A r (C) = 12, A r (H) = 1.

Vsak kemični element ima svojo vrednost relativne atomske mase (slika 29). Vrednosti relativnih atomskih mas kemičnih elementov so navedene v celicah, ki jim ustrezajo v tabeli D. I. Mendelejeva.

riž. 29.
Vsak element ima svojo relativno atomsko maso.

Podobno je relativna molekulska masa snovi označena z M r, na primer M r (H 2 0) \u003d 18.

Relativna atomska masa elementa A r in relativna molekulska masa snovi M r sta količini, ki nimata merskih enot.

Da bi ugotovili relativno molekulsko maso snovi, ni treba deliti mase njene molekule z maso vodikovega atoma. Dodati morate le relativne atomske mase elementov, ki tvorijo snov, ob upoštevanju števila atomov, na primer:

Kemična formula vsebuje pomembna informacija o snovi. Na primer, formula C0 2 prikazuje naslednje informacije:

Izračunajmo masna deleža elementov ogljika in kisika v ogljikovem dioksidu CO 2 .

Ključne besede in fraze

1. Kemijska formula.
2. Indeksi in koeficienti.
3. Relativna atomska masa (A r).
4. Relativna molekulska masa (M r).
5. Masni delež elementa v snovi.

Delo z računalnikom

1. Oglejte si elektronsko prijavo. Preučite gradivo lekcije in dokončajte predlagane naloge.
2. V internetu poiščite e-poštne naslove, ki lahko služijo kot dodatni viri, ki razkrivajo vsebino ključnih besed in fraz odstavka. Ponudite učitelju svojo pomoč pri pripravi nove lekcije – naredite poročilo o ključnih besedah ​​in besednih zvezah naslednjega odstavka.

Vprašanja in naloge

1. Kaj pomenijo vnosi: 3H; 2H20; 5O2?
2. Zapiši formulo saharoze, če je znano, da njena molekula vsebuje dvanajst atomov ogljika, dvaindvajset atomov vodika in enajst atomov kisika.
3. S pomočjo slike 2 zapiši formule snovi in ​​izračunaj njihovo relativno molekulsko maso.
4. Katera oblika obstoja kemijskega elementa kisika ustreza vsakemu od naslednjih vnosov: 3O; 5O2; 4CO 2 ?
5. Zakaj relativna atomska masa elementa in relativna molekulska masa snovi nimata merskih enot?
6. V kateri od snovi, katerih formuli sta SO 2 in SO 3, je masni delež žvepla večji? Svoj odgovor podkrepite z izračuni.
7. Izračunajte masne deleže elementov v dušikovi kislini HNO 3 .
8. Podajte popolno karakterizacijo glukoze C 6 H 12 0 6 z uporabo primera opisa ogljikovega dioksida CO 2.

1. koliko snovi kalcijevega oksida ima maso 140 g? (CaO)
2. Izračunaj maso in prostornino ogljikovega dioksida CO2 s količino snovi 2,2 mol.
Odgovori na vprašanja.
3. Položaj kovin v PSCE, značilnosti njihove elektronske strukture. Splošne fizikalne lastnosti kovin. Napišite elektronske formule za kalcij, litij in aluminij.

Nujno potrebujemo odgovore na ta vprašanja!

Odgovorite na vprašanja. Da/Ne
1. Ali baze nujno vsebujejo hidroksi skupino??? res ne
2. Vodotopne hidrokside imenujemo alkalije??? res ne
3. Število hidroksilnih skupin na atom kovinskega elementa je dvakratna valenca tega elementa ??? res ne
4. Alkalije so del skoraj vseh mineralov na Zemlji??? res ne
5. V prisotnosti alkalij fenolftalein postane brezbarven??? res ne
6. Natrijev oksid reagira z vodo in tvori alkalije?? res ne
7. Alkalije lahko dobimo z interakcijo najbolj aktivnih kovin z vodo ??? res ne
8. Bakrov(2) oksid aktivno sodeluje z vodo? res ne
9. Ali je aluminijev hidroksid alkalija? res ne
10. Ali metiloranž v prisotnosti alkalij postane rdeč? res ne
11. Ali je cinkov hidroksid amfoteren hidroksid? res ne
12. Barijev hidroksid ima formulo Ba(OH)3? res ne

Preden odgovorite na vprašanje, obvezno napišite številko vprašanja, na katerega odgovarjate. Najlepša hvala v naprej!

Podajte značilnosti kemijskega elementa C po načrtu:

a) položaj v PSCE - perioda, skupina, število energijskih nivojev, število elektronov v zadnjem nivoju;
b) formulo višjega oksida, njegovo naravo;
c) formulo višjega hidroksida, njegovo naravo;
d) formula in ime hlapne vodikove spojine.

Katera od naslednjih snovi bo reagirala z natrijevim oksidom?

1) ŠT
2) NaCl
3) H2
4) H2O
Na seznamu snovi so kislinski oksidi:
1) Na2O, N2O5, CaO
2) N2O5, SO2, SiO2
3) CaO, SiO2, SO3
4) CuO, CO2, MgO
Katera od naslednjih snovi bo delovala z dušikovim oksidom (V).
1) KOH;
2) HCl;
3) NaCl;
4) O2
Kakšne so kemijske lastnosti kalcijevega oksida?
Izberi pravilen odgovor.
1) plin v normalnih pogojih;
2) snov je trdna, bela;
3) črna trdna snov;
4) brezbarvna hlapljiva tekočina.
A5. Kako se imenuje SO3?
1) žveplov oksid;
2) žveplov oksid (II)
3) žveplov oksid (VI)
4) žveplov oksid (IV).
A6. Oksidi nastanejo:
1) pri gorenju preprostih in kompleksnih snovi;
2) med razgradnjo topnih baz;
3) samo pri zgorevanju kompleksnih snovi;
4) med razgradnjo silicijeve kisline.
Katera od naslednjih snovi bo reagirala s cinkovim oksidom?
1) H2O
2) HCl
3) O2
4) Al2O3
Vzpostavite ujemanje med formulo in imenom ustreznega oksida:
Formula
Ime oksida
A) CuO
B) Na2O
C) Mn2O7
D) SO3
1) bakrov (II) oksid
2) natrijev oksid
3) žveplov oksid (VI)
4) manganov (II) oksid
5) kalijev oksid
6) manganov oksid (VII)

Vzpostavite ujemanje med formulo oksida in reagenti, s katerimi lahko medsebojno deluje.
Formula
Reagenti
A) Na2O
B) CO2
C) Al2O3
1) HCl, Na(OH), K2CO3
2) H2O, CaO, Ca(OH)2
3) CO2, H2SO4, H2O
4) CaCl2, SiO2, K2O

Vanadijev(V) oksid dobimo z žganjem kovinskega prahu v kisiku. Izračunajte maso vanadija, ki je potrebna, da dobite maso oksida 50 g.

Še ena naloga številka 3 v testu, ki je ne razumem. Podane so kemijske formule: a) MnO c) Fe e) 3SO3 g)

Male črke sem predstavil v obliki številk: z - 3; z - 2.

Rešite nalogo 1,2,3... tako, da izberete enega ali več pravilnih odgovorov pod črkami a, b, c...

1. Katera črka označuje dve molekuli klora?

2. Kateri zapis se glasi magnezij-klor-dva?

3. Izberite enostavne snovi.

4. Izberite samo formule snovi z indeksom "1".

5. Izberite formulo kompleksnih snovi samo s koeficientom "1".

6. Poiščite formule s kemijskimi elementi stranskih podskupin D.I. Mendelejev.

7. Poiščite formule s kemijskimi elementi tretje dobe.

8 Določite kompleksno snov z relativno molekulsko maso 170.

In pomagaj mi ugotoviti to. vaja:

S pomočjo podatkov iz naloge 3 odgovori na vprašanja.

Katere formule vsebujejo enako število atomov istega kemičnega elementa?

Kemijska formula je slika s simboli.

Znaki kemičnih elementov

kemični znak oz kemični simbol elementa je prva ali dve prvi črki latinskega imena tega elementa.

Na primer: Ferrum-Fe , kuprum-Cu , kisik-O itd.

Tabela 1: Informacije, ki jih zagotavlja kemijska oznaka

Inteligenca	Na primeru Cl
Ime elementa	Klor
	Nekovinski, halogen
En element	1 atom klora
(ar) dani element	Ar(Cl) = 35,5
Absolutna atomska masa kemičnega elementa m = Ar 1,66 10 -24 g = Ar 1,66 10 -27 kg	M (Cl) \u003d 35,5 1,66 10 -24 \u003d 58,9 10 -24 g

Ime kemičnega znaka se v večini primerov bere kot ime kemičnega elementa. na primer K - kalij, Ca - kalcij, Mg - magnezij, Mn - mangan.

Primeri, ko se ime kemijske znamke bere drugače, so navedeni v tabeli 2:

Ime kemijskega elementa	kemični znak	Ime kemijskega simbola (izgovorjava)
Dušik	n	En
vodik	H	pepel
Železo	Fe	Ferrum
zlato	Au	Aurum
kisik	O	O
Silicij	Si	Silicij
baker	Cu	Cuprum
Kositer	sn	Stanum
Merkur	hg	hidrargij
Svinec	Pb	Plumbum
Žveplo	S	Es
Srebrna	Ag	Argentum
Ogljik	C	Tse
fosfor	p	Pe

Kemijske formule enostavnih snovi

Kemijske formule večine preprostih snovi (vseh kovin in mnogih nekovin) so znaki ustreznih kemičnih elementov.

torej snov železo in kemični element železo so označeni enako Fe .

Če ima molekularno strukturo (obstaja v obliki , potem je njegova formula kemijski znak elementa z kazalo spodaj desno, kar kaže število atomov v molekuli: H2, O2, O 3, N 2, F2, Cl2, Br2, P4, S8.

Tabela 3: Informacije, ki jih zagotavlja kemijska oznaka

Inteligenca	Na primer C
Ime snovi	Ogljik (diamant, grafit, grafen, karbin)
Pripadnost elementa določenemu razredu kemičnih elementov	Nekovinski
Atom enega elementa	1 ogljikov atom
Relativna atomska masa (ar) element, ki sestavlja snov	Ar(C)=12
Absolutna atomska masa	M (C) \u003d 12 1,66 10-24 \u003d 19,93 10 -24 g
Ena snov	1 mol ogljika, tj. 6.02 10 23 atomi ogljika
	M(C) = Ar(C) = 12 g/mol

Kemijske formule kompleksnih snovi

Formula kompleksne snovi je sestavljena tako, da se zapišejo znaki kemičnih elementov, iz katerih je ta snov sestavljena, z navedbo števila atomov vsakega elementa v molekuli. V tem primeru so praviloma zapisani kemični elementi v vrstnem redu naraščajoče elektronegativnosti po naslednjih serijah vaj:

Me, Si, B, Te, H, P, As, I, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F

na primer H2O , CaSO4 , Al2O3 , CS2 , OD 2 , NaH.

Izjema je:

• nekatere spojine dušika z vodikom (npr. amoniak NH3 , hidrazin N 2H4 );
• soli organskih kislin (npr. natrijev format HCOONa , kalcijev acetat (CH 3COO) 2Ca) ;
• ogljikovodiki ( CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 ).

Kemijske formule snovi, ki obstajajo v obliki dimeri (NE 2 , P2O 3 , P2O5, enovalentne živosrebrove soli, na primer: HgCl , HgNO3 itd.), je zapisano v obrazcu N 2 O 4,P4 O 6,P4 o 10,Hg 2 Cl2,Hg 2 ( NE 3) 2.

Število atomov kemijskega elementa v molekuli in kompleksnega iona določimo na podlagi koncepta valenca oz oksidacijska stanja in posneto kazalo spodaj desno od predznaka posameznega elementa (indeks 1 je izpuščen). To temelji na pravilu:

algebraična vsota oksidacijskih stanj vseh atomov v molekuli mora biti enaka nič (molekule so električno nevtralne), v kompleksnem ionu pa naboj iona.

Na primer:

2Al 3 + + 3SO 4 2- \u003d Al 2 (SO 4) 3

Uporablja se isto pravilo pri določanju stopnje oksidacije kemičnega elementa glede na formulo snovi ali kompleksa. Običajno gre za element, ki ima več oksidacijskih stanj. Poznati je treba oksidacijska stanja preostalih elementov, ki tvorijo molekulo ali ion.

Naboj kompleksnega iona je algebraična vsota oksidacijskih stanj vseh atomov, ki tvorijo ion. Zato je pri določanju oksidacijskega stanja kemijskega elementa v kompleksnem ionu ion sam zaprt v oklepajih, njegov naboj pa izvzet iz oklepajev.

Pri sestavljanju formul za valenco snov je predstavljena kot spojina, sestavljena iz dveh delcev različnih vrst, katerih valence so znane. Uživaj naprej pravilo:

v molekuli mora biti zmnožek valence in števila delcev ene vrste enak zmnožku valence in števila delcev druge vrste.

Na primer:

Številka pred formulo v reakcijski enačbi se imenuje koeficient. Nakazuje bodisi število molekul, oz število molov snovi.

Koeficient pred kemijskim znakom, označuje število atomov določenega kemičnega elementa, v primeru, ko je znak formula enostavne snovi, koeficient označuje bodisi število atomov, oz število molov te snovi.

Na primer:

• 3 Fe- trije atomi železa, 3 mol atomov železa,
• 2 H- dva atoma vodika, 2 mol atoma vodika,
• H2- ena molekula vodika, 1 mol vodika.

Kemijske formule mnogih snovi so bile določene empirično, zato se imenujejo "empirično".

Tabela 4: Informacije, ki jih zagotavlja kemijska formula kompleksne snovi

Inteligenca	Na primer C aCO3
Ime snovi	Kalcijev karbonat
Pripadnost elementa določenemu razredu snovi	Srednja (normalna) sol
Ena molekula snovi	1 molekula kalcijevega karbonata
En mol snovi	6.02 10 23 molekule CaCO3
Relativna molekulska masa snovi (Mr)	Mr (CaCO3) \u003d Ar (Ca) + Ar (C) + 3Ar (O) \u003d 100
Molska masa snovi (M)	M (CaCO3) = 100 g/mol
Absolutna molekulska masa snovi (m)	M (CaCO3) = Mr (CaCO3) 1,66 10 -24 g = 1,66 10 -22 g
Kakovostna sestava (kateri kemični elementi tvorijo snov)	kalcij, ogljik, kisik
Kvantitativna sestava snovi:
Število atomov vsakega elementa v eni molekuli snovi:	Molekula kalcijevega karbonata je sestavljena iz 1 atom kalcij, 1 atom ogljik in 3 atomi kisik.
Število molov vsakega elementa v 1 molu snovi:	V 1 mol CaCO 3(6,02 10 23 molekul) vsebuje 1 mol(6,02 10 23 atomov) kalcija, 1 mol(6,02 10 23 atomov) ogljika in 3 mol(3 6,02 10 23 atomov) kemijskega elementa kisik)
Masna sestava snovi:
Masa vsakega elementa v 1 molu snovi:	1 mol kalcijevega karbonata (100 g) vsebuje kemične elemente: 40 g kalcija, 12 g ogljika, 48 g kisika.
Masni deleži kemičnih elementov v snovi (sestava snovi v masnih odstotkih):	Sestava kalcijevega karbonata glede na maso: W (Ca) \u003d (n (Ca) Ar (Ca)) / Mr (CaCO3) \u003d (1 40) / 100 \u003d 0,4 (40%) W (C) \u003d (n (Ca) Ar (Ca)) / Mr (CaCO3) \u003d (1 12) / 100 \u003d 0,12 (12%) W (O) \u003d (n (Ca) Ar (Ca)) / Mr (CaCO3) \u003d (3 16) / 100 \u003d 0,48 (48%)
Za snov z ionsko strukturo (soli, kisline, baze) - formula snovi daje informacije o številu ionov vsake vrste v molekuli, njihovem številu in masi ionov v 1 molu snovi:	Molekula CaCO 3 je sestavljen iz iona Ca 2+ in ion CO 3 2- 1 mol ( 6.02 10 23 molekule) CaCO 3 vsebuje 1 mol ionov Ca 2+ in 1 mol ionov CO 3 2-; 1 mol (100 g) kalcijevega karbonata vsebuje 40 g ionov Ca 2+ in 60 g ionov CO 3 2-
Molska prostornina snovi pri normalnih pogojih (samo za pline)

Grafične formule

Za več popolne informacije o uporabljeni snovi grafične formule , ki nakazujejo vrstni red, v katerem so atomi povezani v molekuli in valenca vsakega elementa.

Grafične formule snovi, sestavljenih iz molekul, včasih v eni ali drugi meri odražajo strukturo (strukturo) teh molekul, v teh primerih jih lahko imenujemo strukturno .

Če želite sestaviti grafično (strukturno) formulo snovi, morate:

• Določite valenco vseh kemičnih elementov, ki tvorijo snov.
• Zapišite znake vseh kemičnih elementov, ki tvorijo snov, vsakega v količini, ki je enaka številu atomov danega elementa v molekuli.
• Poveži znake kemijskih elementov s pomišljaji. Vsaka vrstica označuje par, ki tvori povezavo med kemijskimi elementi in torej enakovredno pripada obema elementoma.
• Število pomišljajev okoli znaka kemičnega elementa mora ustrezati valenci tega kemičnega elementa.
• Pri formuliranju kislin, ki vsebujejo kisik, in njihovih soli so atomi vodika in kovinski atomi vezani na element, ki tvori kislino, preko atoma kisika.
• Atomi kisika so med seboj povezani samo pri formuliranju peroksidov.

Primeri grafičnih formul: