Ce informații oferă formula unei substanțe? Formulele chimice ale substanțelor

Chimiștii din întreaga lume reflectă foarte frumos și concis compoziția substanțelor simple și complexe, sub formă de formule chimice. Formulele chimice sunt analogi ale cuvintelor care sunt scrise folosind litere - semne ale elementelor chimice.

Să folosim simboluri chimice pentru a exprima compoziția celei mai comune substanțe de pe Pământ - apa. O moleculă de apă conține doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Acum să traducem această propoziție într-o formulă chimică folosind simbolurile chimice (hidrogen - H și oxigen - O). Scriem numărul de atomi în formulă folosind indici - numerele de mai jos în dreapta simbolului chimic (indicele 1 pentru oxigen nu este scris): H 2 0 (a se citi „cenusa-două-o”).

Formulele substanțelor simple de hidrogen și oxigen, ale căror molecule sunt formate din doi atomi identici, sunt scrise astfel: H 2 (a se citi „cenușă-două”) și 0 2 (a se citi „o-doi”) (Fig. 26). ).

Orez. 26.
Modele de molecule și formule de oxigen, hidrogen și apă

Pentru a reflecta numărul de molecule, se folosesc coeficienți care sunt înscriși în fața formulelor chimice: de exemplu, intrarea 2CO 2 (a se citi „două-ce-o-două”) înseamnă două molecule de dioxid de carbon, fiecare dintre ele formată dintr-un atom de carbon și doi atomi de oxigen.

Coeficienții se scriu în mod similar atunci când este indicat numărul de atomi liberi ai unui element chimic. De exemplu, trebuie să notăm expresia: cinci atomi de fier și șapte atomi de oxigen. Procedați astfel: 5Fe și 7O.

Dimensiunile moleculelor, și cu atât mai mult ale atomilor, sunt atât de mici încât nu pot fi văzute nici la cele mai bune microscoape optice, dând o creștere de 5-6 mii de ori. Ele nu pot fi văzute la microscoapele electronice, dând o creștere de 40 de mii de ori. Desigur, dimensiunea neglijabil de mică a moleculelor și atomilor corespunde maselor lor neglijabile. Oamenii de știință au calculat, de exemplu, că masa unui atom de hidrogen este de 0,000 000 000 000 000 000 000 001 674 g, care poate fi reprezentată ca 1,674 10 -24 g, masa atomului de oxigen este 0,000 000 000 000 000 000 026 667 g, sau 2,6667 10 -23 g, masa unui atom de carbon este de 1,993 10 -23 g, iar masa unei molecule de apă este de 3,002 10 -23 g.

Să calculăm de câte ori masa unui atom de oxigen este mai mare decât masa unui atom de hidrogen, cel mai ușor element:

În mod similar, masa unui atom de carbon este de 12 ori mai mare decât masa unui atom de hidrogen:

Orez. 27. Masa unui atom de carbon este egală cu masa a 12 atomi de hidrogen

Masa unei molecule de apă este de 18 ori mai mare decât masa unui atom de hidrogen (Fig. 28). Aceste valori arată de câte ori masa unui atom al unui element chimic dat este mai mare decât masa unui atom de hidrogen, adică sunt relative.

Orez. 27. Masa unui atom de apă este egală cu masa a 18 atomi de hidrogen

În prezent, fizicienii și chimiștii sunt de părere că masa atomică relativă a unui element este o valoare care arată de câte ori masa atomului său este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon. Masa atomică relativă se notează Ar, unde r este litera inițială a cuvântului englez relative, care înseamnă „relativ”. De exemplu, A r (0) = 16, A r (C) = 12, A r (H) = 1.

Fiecare element chimic are propria sa valoare a masei atomice relative (Fig. 29). Valorile maselor atomice relative ale elementelor chimice sunt indicate în celulele corespunzătoare acestora din tabelul lui D. I. Mendeleev.

Orez. 29.
Fiecare element are propria sa masă atomică relativă.

În mod similar, greutatea moleculară relativă a unei substanțe este notată cu M r, de exemplu, M r (H 2 0) \u003d 18.

Masa atomică relativă a elementului A r și masa moleculară relativă a substanței M r sunt mărimi care nu au unități de măsură.

Pentru a afla masa moleculară relativă a unei substanțe, nu este necesar să se împartă masa moleculei acesteia la masa atomului de hidrogen. Trebuie doar să adăugați masele atomice relative ale elementelor care formează substanța, ținând cont de numărul de atomi, de exemplu:

O formulă chimică conține informații importante despre o substanță. De exemplu, formula C0 2 arată următoarele informații:

Să calculăm fracțiile de masă ale elementelor carbon și oxigen în dioxid de carbon CO 2 .

Cuvinte cheie și expresii

1. Formula chimica.
2. Indici și coeficienți.
3. Masa atomică relativă (A r).
4. Greutatea moleculară relativă (Mr).
5. Fracția de masă a unui element dintr-o substanță.

Lucrați cu computerul

1. Consultați aplicația electronică. Studiați materialul lecției și finalizați sarcinile propuse.
2. Căutați pe Internet adrese de e-mail care pot servi ca surse suplimentare care dezvăluie conținutul cuvintelor cheie și frazelor din paragraf. Oferă profesorului ajutorul tău în pregătirea unei noi lecții - întocmește un raport asupra cuvintelor și expresiilor cheie din următorul paragraf.

Întrebări și sarcini

1. Ce înseamnă intrările: 3H; 2H20; 5O2?
2. Notați formula zaharozei dacă se știe că molecula sa conține doisprezece atomi de carbon, douăzeci și doi de atomi de hidrogen și unsprezece atomi de oxigen.
3. Folosind figura 2, notați formulele substanțelor și calculați greutățile moleculare relative ale acestora.
4. Carei forme de existenta a elementului chimic oxigen corespunde fiecaruia dintre urmatoarele intrari: 3O; 5O2; 4CO 2 ?
5. De ce masa atomică relativă a unui element și masa moleculară relativă a unei substanțe nu au unități de măsură?
6. În care dintre substanțele ale căror formule sunt SO 2 și SO 3, fracția de masă a sulfului este mai mare? Susține-ți răspunsul cu calcule.
7. Calculați fracțiunile de masă ale elementelor din acidul azotic HNO 3 .
8. Oferiți o caracterizare completă a glucozei C 6 H 12 0 6 folosind exemplul de descriere a dioxidului de carbon CO 2.

1. câtă substanță de oxid de calciu are o masă de 140 g? (CaO)
2. Calculați masa și volumul dioxidului de carbon CO2 prin cantitatea de substanță 2,2 mol.
Răspunde la întrebările.
3. Poziția metalelor în PSCE, caracteristicile structurii lor electronice. Proprietățile fizice generale ale metalului. Scrieți formule electronice pentru calciu, litiu și aluminiu.

Avem nevoie urgent de răspunsuri la aceste întrebări!

Răspunde la întrebări.Da/Nu
1. Bazele includ neapărat o grupare hidroxi??? Nu chiar
2. Hidroxizii solubili in apa se numesc alcali??? Nu chiar
3. Numărul de grupări hidroxi per atom al unui element metalic este de două ori valența acestui element ??? Nu chiar
4. Alcaliile fac parte din aproape toate mineralele Pământului??? Ei bine, nu
5. In prezenta alcaliilor, fenolftaleina devine incolora??? Nu chiar
6. Oxidul de sodiu reactioneaza cu apa pentru a forma alcali?? Nu chiar
7. Alcalii se pot obtine prin interactiunea celor mai active metale cu apa ??? Nu chiar
8. Oxidul de Cuprum(2) interacționează activ cu apa? Nu chiar
9. Este hidroxidul de aluminiu un alcali? Nu chiar
10. Portocaliul de metil devine roșu în prezența alcalinelor? Nu chiar
11. Este hidroxidul de zinc un hidroxid amfoter? Nu chiar
12. Hidroxidul de bariu are formula Ba(OH)3? Nu chiar

Înainte de a răspunde la o întrebare, asigurați-vă că scrieți numărul întrebării la care răspundeți. Vă mulțumesc foarte mult anticipat!

Dați caracteristicile elementului chimic C conform planului:

a) poziţia în PSCE - perioadă, grupă, număr de niveluri energetice, număr de electroni din ultimul nivel;
b) formula oxidului superior, natura acestuia;
c) formula hidroxidului superior, natura acestuia;
d) formula și denumirea compusului hidrogen volatil.

Care dintre următoarele substanțe va reacționa cu oxidul de sodiu?

1) NU
2) NaCl
3) H2
4) H2O
În lista de substanțe, oxizii acizi includ:
1) Na2O, N2O5, CaO
2) N2O5, SO2, SiO2
3) CaO, SiO2, SO3
4) CuO, CO2, MgO
Care dintre următoarele substanțe va interacționa cu oxidul nitric (V).
1) KOH;
2) HCI;
3) NaCI;
4) O2
Care sunt proprietățile chimice ale oxidului de calciu?
Alege răspunsul corect.
1) gaz în condiții normale;
2) substanța este solidă, albă;
3) solid negru;
4) lichid volatil incolor.
A5. Care este numele SO3?
1) oxid de sulf;
2) oxid de sulf (II)
3) oxid de sulf (VI)
4) oxid de sulf (IV).
A6. Se formează oxizi:
1) la arderea substanțelor simple și complexe;
2) în timpul descompunerii bazelor solubile;
3) numai în timpul arderii substanțelor complexe;
4) în timpul descompunerii acidului silicic.
Care dintre următoarele substanțe va reacționa cu oxidul de zinc?
1) H2O
2) HCI
3) O2
4) Al2O3
Stabiliți o corespondență între formula și numele oxidului corespunzător:
Formulă
Denumirea oxidului
A) CuO
B) Na2O
C) Mn2O7
D) SO3
1) oxid de cupru (II).
2) oxid de sodiu
3) oxid de sulf (VI)
4) oxid de mangan (II).
5) oxid de potasiu
6) oxid de mangan (VII)

Stabiliți o corespondență între formula oxidului și reactivii cu fiecare dintre care poate interacționa.
Formulă
Reactivi
A) Na2O
B) CO2
C) Al2O3
1) HCI, Na(OH), K2C03
2) H2O, CaO, Ca(OH)2
3) CO2, H2SO4, H2O
4) CaCI2, Si02, K2O

Oxidul de vanadiu (V) se obține prin arderea pulberii metalice în oxigen. Calculați masa de vanadiu necesară pentru a obține o masă de oxid de 50 g.

O altă sarcină numărul 3 din test, pe care nu o înțeleg. Sunt date formule chimice: a) MnO c) Fe e) 3SO3 g)

Litere mici, am prezentat sub formă de cifre: z - 3; z - 2.

Finalizați sarcina 1,2,3... selectând unul sau mai multe răspunsuri corecte sub literele a, b, c...

1. Ce literă denotă două molecule de clor?

2. Care intrare citește magneziu-clor-doi?

3. Alegeți substanțe simple.

4. Selectați numai formulele substanțelor cu indicele „1”.

5. Selectați numai formula substanțelor complexe cu coeficientul „1”.

6. Găsiți formule cu elemente chimice ale subgrupurilor laterale ale D.I. Mendeleev.

7. Găsiți formule cu elemente chimice ale perioadei a treia.

8 Determinați substanța complexă a cărei greutate moleculară relativă este 170.

Și ajută-mă să-mi dau seama. exercițiu:

Folosind datele din sarcina 3, răspundeți la întrebări.

Ce formule conțin același număr de atomi ai aceluiași element chimic?

Formula chimica este o imagine cu simboluri .

Semne ale elementelor chimice

semn chimic sau simbol chimic element este prima sau două primele litere ale numelui latin al acestui element.

De exemplu: Ferrum-Fe , cupru-Cu , oxigen-O etc.

Tabelul 1: Informații furnizate de marca chimică

Inteligența	Pe exemplul lui Cl
Numele elementului	Clor
	Nemetal, halogen
Un element	1 atom de clor
(ar) element dat	Ar(CI) = 35,5
Masa atomică absolută a unui element chimic 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

Numele unui semn chimic în cele mai multe cazuri este citit ca numele unui element chimic. De exemplu, K - potasiu, Ca - calciu, Mg - magneziu, Mn - mangan.

Cazurile în care denumirea mărcii chimice este citită diferit sunt prezentate în tabelul 2:

Denumirea elementului chimic	semn chimic	Numele simbolului chimic (pronunție)
Azot	N	En
Hidrogen	H	Frasin
Fier	Fe	Ferrum
Aur	Au	Aurum
Oxigen	O	O
Siliciu	Si	Siliciu
Cupru	Cu	Cuprum
Staniu	sn	Stanum
Mercur	hg	hidrargiu
Conduce	Pb	Plumb
Sulf	S	Es
Argint	Ag	Argentum
Carbon	C	Tse
Fosfor	P	Pe

Formule chimice ale substanțelor simple

Formulele chimice ale majorității substanțelor simple (toate metalele și multe nemetale) sunt semnele elementelor chimice corespunzătoare.

Asa de substanta fierși element chimic fier sunt etichetate la fel Fe .

Dacă are o structură moleculară (există sub forma , atunci formula sa este semnul chimic al elementului cu index dreapta jos, indicând număr de atomiîntr-o moleculă: H2, O2, O 3, N 2, F2, Cl2, Br2, P4, S8.

Tabelul 3: Informații furnizate de marca chimică

Inteligența	De exemplu C
Numele substanței	Carbon (diamant, grafit, grafen, carabină)
Apartenența unui element la o clasă dată de elemente chimice	Metaloid
Un atom de element	1 atom de carbon
Masa atomică relativă (ar) elementul care alcătuiește substanța	Ar(C)=12
Masa atomică absolută	M (C) \u003d 12 1,66 10-24 \u003d 19,93 10 -24 g
O substanță	1 mol de carbon, adică 6.02 10 23 atomi de carbon
	M(C) = Ar(C) = 12 g/mol

Formule chimice ale substanțelor complexe

Formula unei substanțe complexe se întocmește prin scrierea semnelor elementelor chimice din care constă această substanță, indicând numărul de atomi ai fiecărui element din moleculă. În acest caz, de regulă, sunt scrise elemente chimice în ordinea creşterii electronegativităţii conform următoarelor serii de practică:

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

De exemplu, H2O , CaSO4 , Al2O3 , CS2 , DIN 2 , NaH.

Excepția este:

• unii compuși ai azotului cu hidrogen (de exemplu, amoniac NH3 , hidrazină N 2H4 );
• săruri ale acizilor organici (de exemplu, formiat de sodiu HCOONa , acetat de calciu (CH 3COO) 2Ca) ;
• hidrocarburi ( CH 4 , C2H4 , C2H2 ).

Formule chimice ale substanțelor care există sub formă dimeri (NU 2 , P2O 3 , P2O5, săruri de mercur monovalente, de exemplu: HgCl , HgNO3 etc.), se scrie sub forma N 2 O 4 ,P4 O 6 ,P4 O 10 ,Hg 2 Cl2,Hg 2 ( NU 3) 2 .

Numărul de atomi ai unui element chimic dintr-o moleculă și un ion complex este determinat pe baza conceptului valenţă sau stări de oxidareși înregistrate index dreapta jos din semnul fiecărui element (se omite indicele 1). Aceasta se bazează pe regula:

suma algebrică a stărilor de oxidare ale tuturor atomilor dintr-o moleculă trebuie să fie egală cu zero (moleculele sunt neutre din punct de vedere electric), iar într-un ion complex, sarcina ionului.

De exemplu:

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

Se folosește aceeași regulă la determinarea gradului de oxidare a unui element chimic după formula unei substanţe sau complex. De obicei este un element care are mai multe stări de oxidare. Trebuie cunoscute stările de oxidare ale elementelor rămase care formează molecula sau ionul.

Sarcina unui ion complex este suma algebrică a stărilor de oxidare ale tuturor atomilor care formează ionul. Prin urmare, atunci când se determină starea de oxidare a unui element chimic într-un ion complex, ionul însuși este cuprins între paranteze, iar sarcina sa este scoasă din paranteze.

La compilarea formulelor pentru valență substanța este reprezentată ca un compus format din două particule de tipuri diferite, ale căror valențe sunt cunoscute. Bucurați-vă în continuare regulă:

într-o moleculă, produsul de valență și numărul de particule de un tip trebuie să fie egal cu produsul de valență și numărul de particule de alt tip.

De exemplu:

Se numește numărul din fața unei formule într-o ecuație de reacție coeficient. Ea indică fie numărul de molecule, sau numărul de moli ai unei substanțe.

Coeficientul înaintea semnului chimic, indică numărul de atomi ai unui element chimic dat, iar în cazul în care semnul este o formulă a unei substanțe simple, coeficientul indică fie număr de atomi, sau numărul de moli ai acestei substanţe.

De exemplu:

• 3 Fe- trei atomi de fier, 3 moli de atomi de fier,
• 2 H- doi atomi de hidrogen, 2 moli atomi de hidrogen,
• H2- o moleculă de hidrogen, 1 mol de hidrogen.

Formulele chimice ale multor substanțe au fost determinate empiric, motiv pentru care sunt numite "empiric".

Tabelul 4: Informații furnizate de formula chimică a unei substanțe complexe

Inteligența	De exemplu C aCO3
Numele substanței	Carbonat de calciu
Apartenența unui element la o anumită clasă de substanțe	Sare medie (normală).
O moleculă dintr-o substanță	1 moleculă de carbonat de calciu
Un mol dintr-o substanță	6.02 10 23 molecule CaCO3
Greutatea moleculară relativă a substanței (Mr)	Mr (CaCO3) \u003d Ar (Ca) + Ar (C) + 3Ar (O) \u003d 100
Masa molară a unei substanțe (M)	M (CaCO3) = 100 g/mol
Greutatea moleculară absolută a unei substanțe (m)	M (CaCO3) = Mr (CaCO3) 1,66 10 -24 g = 1,66 10 -22 g
Compoziția calitativă (ce elemente chimice formează o substanță)	calciu, carbon, oxigen
Compoziția cantitativă a substanței:
Numărul de atomi ai fiecărui element dintr-o moleculă a unei substanțe:	Molecula de carbonat de calciu este formată din 1 atom calciu, 1 atom carbon și 3 atomi oxigen.
Numărul de moli ai fiecărui element într-un mol dintr-o substanță:	În 1 mol CaCO 3(6.02 10 23 molecule) conţine 1 mol(6,02 10 23 atomi) calciu, 1 mol(6.02 10 23 atomi) carbon și 3 mol(3 6.02 10 23 atomi) elementului chimic oxigen)
Compoziția în masă a substanței:
Masa fiecărui element într-un mol de substanță:	1 mol de carbonat de calciu (100 g) conține elemente chimice: 40 g calciu, 12 g carbon, 48 g oxigen.
Fracții de masă ale elementelor chimice dintr-o substanță (compoziția unei substanțe în procente în greutate):	Compoziția carbonatului de calciu în masă: 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%)
Pentru o substanță cu structură ionică (săruri, acizi, baze) - formula unei substanțe oferă informații despre numărul de ioni de fiecare tip dintr-o moleculă, numărul și masa lor de ioni într-un mol de substanță:	Moleculă CaCO 3 este alcătuită dintr-un ion Ca 2+și ion CO 3 2- 1 mol ( 6.02 10 23 molecule) CaCO 3 conţine 1 mol de ioni de Ca2+și 1 mol de ioni CO 3 2-; 1 mol (100 g) de carbonat de calciu conține 40 g ioni Ca 2+și 60 g ioni CO 3 2-
Volumul molar al unei substanțe în condiții normale (numai pentru gaze)

Formule grafice

Pentru mai multe informații despre utilizarea unei substanțe formule grafice , care indică ordinea în care atomii sunt legați într-o moleculăși valența fiecărui element.

Formulele grafice ale substanțelor formate din molecule, uneori, într-un grad sau altul, reflectă structura (structura) acestor molecule, în aceste cazuri pot fi numite structural .

Pentru a elabora o formulă grafică (structurală) a unei substanțe, trebuie să:

• Determinați valența tuturor elementelor chimice care formează o substanță.
• Notați semnele tuturor elementelor chimice care formează o substanță, fiecare într-o cantitate egală cu numărul de atomi ai unui element dat dintr-o moleculă.
• Conectați semnele elementelor chimice cu liniuțe. Fiecare linie denotă o pereche care face o legătură între elementele chimice și, prin urmare, aparține în mod egal ambelor elemente.
• Numărul de liniuțe care înconjoară semnul unui element chimic trebuie să corespundă cu valența acestui element chimic.
• La formularea acizilor care conțin oxigen și a sărurilor acestora, atomii de hidrogen și atomii de metal sunt legați de elementul care formează acid printr-un atom de oxigen.
• Atomii de oxigen sunt legați între ei numai atunci când se formulează peroxizi.

Exemple de formule grafice: