Химические формулы простых веществ: Химические формулы — Энциклопедия MPlast.by

Содержание

Химические формулы простых и сложных веществ





    Состав молекул сложных и простых веществ изображается при помощи химических формул. [c.23]

    Этой формулой можно пользоваться для вычисления химических эквивалентов простых и сложных веществ. Например, если известно, что 1,44 г металла образуют 2,72 г оксида, то эквивалент вычисляется следующим образом. Масса металла равна 1,44 г, масса кислорода /пд равна 2,72—1,44=1,28 г, эквивалент кислорода 3q равен 8. Отсюда эквивалент металлу равен  [c.26]








    Химическая формула выражает качественный и количественный состав молекулы химического соединения. Она может быть установлена методами синтеза или анализа. Первый метод заключается в получении сложного вещества соединением простых веществ. При этом точно учитывается масса вступивших в реакцию веществ и масса полученного соединения. По второму методу разлагают определенное количество исследуемого вещества на более простые соединения, весовой состав которых известен, или на простые вещества и точно взвешивают их. Определив весовые количества элементов, входящих в состав взятого вещества, вычисляют его процентный состав и находят простейшую формулу соединения. Чтобы установить истинную (молекулярную) формулу соединения, необходимо определить его молекулярный вес. [c.37]

    Из химических формул простого или сложного вещества следует, что его молекула состоит из целого числа атомов. Например, молекула воды Н2О состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Значит, для получения определенного количества молекул или определенной массы воды необходимо, чтобы-с одним атомом кислорода в реакцию вступали два атома водорода. Однако отсчитывать или отвешивать отдельные атомы практически невозможно. [c.10]

    Химический элемент, простое вещество, сложное вещество. Знаки химических элементов и хгшические формулы. Уравнения химических реакций. [c.122]

    Химические элементы. Знаки химических элементов и химические формулы. Простое вещество, сложное вещество. Аллотропия. [c.500]

    Еще несколько слов о таком выборе. Систематические названия, особенно названия комплексных соединений, обычно достаточно сложны для понимания. Поэтому нецелесообразно использовать полностью систематизированную номенклатуру с ее длинными и сложными химическими названиями при обзорном рассмотрении общих положений для того или иного класса соединений. Лучше в этом случае выбрать выражения типа ненасыщенный спирт, производное кислоты, исходное вещество-или просто обозначить вещество как соединение (5) (если его формула или систематическое название уже были введены ранее), чем постоянно засорять текст такими названиями, как. [c.19]

    Формулы. Химическая формула сложного вещества включает в себя катион (условно электроположительную составляющую) и анион (условно электроотрицательную составляющую). Катион всегда ставится в формуле на первое место (слева), ашон — на второе. Катионы и анионы могут быть простыми и сложными и содержать металлические и неметаллические элементы.[c.7]

    Вещество. Обобщением рассмотренных понятий является пред ставление о веществе, под которым понимают вид материи, обладающей массой покоя. В химии под веществом понимается определенная совокупность атомно-молекулярных частиц в газообразном, жидком и твердом состояниях. Для веществ, независимо от степени ассоциации или агрегации атомов и молекул, используются такие понятия, как простые и сложные вещества, химические соединения и др., которые представляют стехиометрической формулой вещества с указанием его модификации или состояния. [c.6]

    Свойства простых и сложных веществ 1) состав (формула) 2) агрегатное состояние, химическая связь, строение молекул, структура кристаллов 3) способность к перестройке, насколько она выражена (с качественной и количественной стороны) 4) степени окисления, реакции с типичными окислителями и восстановителями 5) отношение к воде (растворимость, взаимодействие) 6) формулы важнейших соединений 7) применение 8) получение.[c.51]

    Ознакомление с образцами простых и сложных веществ (та же работа, опыт 1) целесообразно провести на уроке по изучению химических формул веществ. Эта работа оживит урок. Методическая ценность ее заключается в том, что учащиеся с первых же шагов в обращении с химическими формулами обращают внимание на связь их с самими веществами. [c.22]

    Часто круговой процесс используется для определения тех или иных величин, входящих в него. Ясно, что, вычислив энергию решетки по одной из формул, можно определить величину любого члена уравнения, если известны величины всех остальных. Действительно, с помощью кругового процесса впервые была определена энергия сродства к электрону. Часть членов — энергия ионизации и энергия сродства к электрону — являются атомными константами, другие — теплота диссоциации или энергия сублимации — характеризуют простые вещества, и только энергии решеток и теплоты образования относятся к сложным веществам. Таким образом, первые четыре величины могут быть заранее найдены экспериментально или вычислены для всех химических элементов. Экспериментальное определение двух последних величин для всех веществ затруднительно ввиду того, что число сложных химических соединений очень велико и с [c.176]

    Небольшой избыток катионов, замещающих Мд (0,12), может быть обусловлен тем, что часть атомов Mg, как известно, может замещать Са, а последний может занимать и восьмое катионное место в структуре, т. е. изоморфно замещать Ка. Этот небольшой избыток может и просто объясняться ошибками анализа, так как в качестве примера взят конкретный реальный анализ минерала. Как видим иа разобранного примера, по данным только химического анализа, без серьезного кристаллохимического анализа, невозможно нахождение правильной структурной формулы сложных веществ. [c.348]








    Масса молекулы любого вещества равна сумме масс атомов, образующих эту молекулу. Поэтому молекулярная масса равна сумме соответствующих атомных масс. Например, молекулярная масса серной кислоты, молекула которой содержит два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода, равна 2 1,008 + 32,06 + 15,99 4 = 98,076. Следовательно, относительной молекулярной массой (или просто молекулярной массой) простого или сложного вещества называют массу его молекулы, выраженную в атомных единицах массы. Отмечалось, что одной из важнейших операций в химии является расчет по химическим формулам [c.30]

    Химический элемент (19). — 4. Простое вещество. Аллотропия (22). — 5. Сложное вещество. Моль. (23). — 6. Закон Авогадро (24) — 7. Валентность. Степень окисления. Химические формулы (26) — Упражнения к главе 1 (28). [c.1]

    Химические формулы. Химическими формулами пользуются для обозначения состава простых и сложных веществ. Химическая формула вещества показывает, из каких элементов состоит данное вещество и сколько атомов каждого элемента входит в состав его молекулы. Например, формула N2 показывает, что молекула азота состоит из двух атомов азота aS04 — в молекуле сульфата кальция содержится один атом кальция, один атом серы и четыре атома кислорода. [c.27]

    Молекулы простых и сложных веществ изображают при помощи химических формул Од, Н2О, КНд и т. п. Цифра, показывающая число атомов одного и того же элемента в молекуле вещества, называется индексом. [c.26]

    При решении задач необходимо помнить, что вещества состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов. Для обозначения состава молекул как простых, так и сложных веществ пользуются химическими формулами. Последние показывают, из каких элементов состоит вещество и сколько атомов каждого элемента входит в состав молекулы. Химическая формула отображает качественный и количественный состав молекулы. Например, оксид алюминия AI2O3 состоит из атомов алюминия и кислорода. Индексы 2 и 3 указывают на количественный состав соединения. [c.16]

    Весовые определения первых двух типов выполняются сравнительно просто. Но в большинстве случаев определяемая составная часть не может быть количественно выделена в чистом виде из анализируемого вещества. Например, нельзя выделить из каменного угля серу и взвесить ее. Эти случаи относятся к наиболее сложному, третьему типу весовых определений. При выполнении весовых определений третьего типа определяемую составную часть количественно превращают химическими способами в такое химическое соединение, в виде которого она люжет. быть выделена из анализируемого вещества и взвешена. Состав этого соединения должен быть строго определенным, т. е. точно выражаться химической формулой, и оно не должно содержать каких-либо посторонних примесей. Соединение, в виде которого определяемую составную часть взвешивают, обозначают термином весовая форма. [c.12]

    Химическая формула сложного вещества отражает, помимо его элементного состава, количественные соотношения между числом атомов различных элементов в молекуле, например вода — Н2О, оксид фосфора (V) — Р2О5, сахароза — С,2Н220,, и т. д. Для твердых веществ, представляющих собой молекулярные ассоциаты или агрегаты, в химических формулах учитывается простейшее сочетание их атомов, например ЫаС1. [c.11]

    Химическая наука является точной, и химики в исследовательской работе издавна широко используют математику. Это всевозможные количественные расчеты, основанные на законах стехиометрии. Например, вычисление процентного состава вещества, вычисление по уравнениям реакций необходимого количества исходных веществ для получения определенного количества заданного вещества, и наоборот, вычисление по формуле вещества количества продуктов, которое можно получить из определенного количества этого вещества, вывод формулы сложного вещества на основании данных его процентного или весового состава и атомных весов элементов, входящих в состав этого вещества, и т. д. Для этого было достаточно знание арифметики, умение с ее помощью вычислять процент числа и число по проценту, составлять и решать пропорции. И если еще в конце XIX в. Ф. Энгельс, говоря о применении математики, отмечал в химии простейшие уравнения первой степени, то уже через двадцать лет картина резко изменилась. [c.102]

    Для установления формул химического строения простейших неорганических соединений необходимо было такое же последовательное проведение принципов классической теории химического строения, какое имело место в органической химии. Но как раз эта последовательность в применении к более сложным неорганическим соединениям, известным тогда под названием молекулярных, а позднее комплексных, оказалась несостоятельной. Как мы уже говорили в первом разделе, для объяснения существования веществ, не возможных с точки зрения учения о постоянной атомности, Кекуле выдвинул гипотезу, что они представляют собой относительно лабильные соприлегания настоящих химических молекул. Однако вскоре обнаружилось, что эти соединения по всем своим физическим и химическим признакам подобны атомным соединениям , хотя и отличаются иногда некоторым своеобразием. Именно для молекулярных соединений известны были многочисленные случаи изомерии, которые требовали своего объяснения, как это было раньше в органической химии. Молекулярные соединения часто обладают настолько прочнылш связями, что на них, так же как на органические соединения, можно было распространить принцип наименьшего изменения строения во время реакций. Это делало возможным изучение их методами, вырабо-таннылш в органической химии.[c.226]

    В отличие от Купера, Лошмидт при выборе формул, кроме валентности ( поллентности по его выражению), иногда руководствовался и химическими свойствами. Однако в целом метод вывода формул Лошмидта был абстрактным, а зачастую просто необоснованным. Так, не опираясь на химические данные, Лошмидт пытался вывести формулы таких сложных веществ, как индиго, мочевая кислота и т. п. [c.59]

    Достижения квантовой химии в настоящее время используются для интерпретации многих химических реакций. Однако современное состояние этой теории таково, что за исключением простейших молекул или ионов (Н ,Н2 , Н2), расчеты могут быть проведены только приближенно, и то лишь при использовании сложного математического аппарата. Чем точнее эти расчеты, тем дальше они, в большинстве случаев, от простых химических формул из них исчезают элементы наглядности, полученные результаты трудно поддаются физической интерпретации и уже не могут быть использованы химиками в их повседневной работе по расщеплению и синтезу сложных органических веществ. Поэтому был создан ряд вспомогательных, так называемых качественных электронных теорий химической связи (Вейтц, Робинсон, Ингольд, Арндт, Полинг, Слейтер, Хюккель, Мулликен и др.), которые нашли широкое распространение и дают плодотворные результаты в построении феноменологической органической химии. Впрочем, необходимо всегда знать границы применения этих приблилнастоящей книге. Наконец, следует отметить, что согласно квантовой механике, невозможно создать точную и вместе с тем наглядную теорию материи, так как любая такая теория неизбежно окажется лишь oгpaничeIiнo правильной. [c.24]

    Прежде чем перейти к номенклатуре неорганических веществ, напомним, что состав вещества отображается с помощью химической формулы. Химическая формула отображает атомы каких видов и в каких количественных соотношениях составляют вещество. Соотношение количеств атомов каждого вида обозначается индексом (вообще, химическая формула — это более общее понятие, включающее брутто-формулу, струетурную, графическую и т. д., но об этом будет сказано позже, в разделе, посвященном химической связи). Так, химическая формула Н 80з отображает, что вещество содержит атомы трех химических элементов — водорода Н, серы 8, кислорода О. На один аггом серы приходится 2 атома водорода и 3 атома кислорода. Если вещество имеет молекулярное строение, то формула должна отображать количество атомов каждого вида в молекуле. Например, химическая формула показывает, что молекула кислорода состоит из двух атомов. По составу все вещества делятся на простые и сложные. [c.9]

    Химическая формула ионного вещества состоит, таким образом, из двух частей -формул катиона (положительного иона) и аниона (отрицательного иона), например формула хлорида кальция СаС12-это сочетание формул одного катиона Са (катиона кальция) и двух анионов СГ (хло-рид-ионов). Катионы и анионы могут быть простыми, или одноэлементными (Са , С1″), и сложными, или многоэлементными (НН4, СОз ), однозарядными (К , Вг ) и многозарядными (Ре , Сг , Зб , Р01 , ЗЮ ).[c.14]

    Следует отметить, что простейшие формулы в неорганической химии весьма распространены ими пользуются для обозначения многих веществ с более сложной в действительности структурой (пример PjOs) и для всех веществ, в строении которых отдельные молекулы обычно не выявляются (пример Na l), не говоря уже о веществах, для которых известен только химический состав. Простейшими формулами сражаются, как правило, и сами химические элементы (например, в уравнениях пишется S, а не Sg).  [c.33]

    Весовой состав химических соединений может б ягь выражен в процентах ]1ли в химических отношениях элементов, образующих данное вещество. Зная весорон состав сложного вещества и атомные массы составляю-ишх его э. ементов, легко установить так называемую простейшую формулу вещества, которая дает представ-лениг. о соотнои]емии между количествами отдельных атомов в молекуле. [c.33]

    Основной химический компонент магмы — кремнезем. Небольшие количества алюминия, железа, магния, кальция, натрия и калия в виде оксидов, а также вода соединяются с кремнеземом в столь сложные соединения, что их невозможно описать простыми химическими формулами. При охлаждении магмы происходит их последовательная кристаллизация, в результате которой из расплава удаляются наиболее тугоплавкие соединения, оставляя в нем более легкоплавкие вещества и воду. При этом не образуется эвтектик, как бывает при кристаллизации простых расплавов, а возникает последовательность ионных замещений или обменов, что представляет собой важнейшее отличие геохимических процессов. В качестве примера укажем, какие замещения могут происходить в минералах, называемых амфиболами, которые содержат кремнекислородную структурную единицу 8140ц. [c.444]

    Урок проводится так, что после ознакомления учащихся со смыслом химической формулы им дается задание распределить имеющиеся на столах вещества (Ь, СиО, РегОа, Nag Oa, Zn, S) на простые и сложные. Для этого на банках должны быть этикетки с названиями и обязательно формулами веществ. В последующей беседе обсулпростым веществам Что показывает индекс 2 в формуле иода 2) Почему оксиды меди, железа и карбонат натрия относят к сложным веществам  [c.22]

    В результате исследований газов и открытия газовых законов удалось определить состав молекул простых веществ, отыскать массы молекул и атомов и, в конце концов, определить химические формулы сложных веществ. Гей-Люссак, анализируя результаты экспериментов, пришел к выводу, что объемы реагирующих и образующихся в результате реакций газов относятся между собой как небольшие целые числа. Так, исходное соотношение объемов водорода н кислорода при образовании воды составляет 2 1, а получается 2 объема водяного пара. Имелись данные по реакции оксида серы (IV) с кислородом, оксида углерода (II)—угарного газа с кислородохм и некоторым другим газовым реакциям. Гей-Люссаком был сделан вывод в равных объемах различных газов при одинаковых давлениях и температуре содержится одинаковое число атомов. Если в 1 объеме одного газа (водорода) и в I объеме другого (хлора) содержалось одинаковое количество атомов (водорода и хлора), то должен был бы образоваться 1 объем газообразного продукта реакции (хлористого водорода), а образовывалось два объема. Следовательно, сделанный вывод противоречил этим экспериментальным данным. Однако идея Гей-Люссака дала возможность Амедео Авогадро высказать (1811) гипотезу, известную сейчас как закон Авогадро. [c.13]

    Иордис, исходя из способов приготовления различных золей, указывает, что в результате химического взаимодействия эти способы приводят к образованию нерастворимых соединений, и если при этом получаются устойчивые золи, то нужно предполагать, что или продукты реакции обладают какими-то новыми и странными свойствами, или уравнения реакций являются лишь грубым выражением процесса, в действительности протекающего более сложно, и требуют поэтому соответствующих поправок. Иордис подвергает сомнению правильность обычных химических уравнений и доказывает опытом, что образующиеся осадки никогда не имеют простого химического состава, а всегда содержат примеси исходных веществ он показал, что золь 5Юг всегда содержит минимальные примеси С1 и Na, причем эти примеси не случайны и не безразличны для коллоидной системы, а напротив, удаление этих примесей диализом ведет к осаждению золя, тогда как увеличение их количества повышает устойчивость золя. Состав коллоидной частицы, таким образом, не может быть дан обычной, простой химической формулой. Частица имеет сложный состав и построена по типу химических комплексных соединений. [c.191]

    Как уже говорилось, Бертло не признавал теорию химического строения. В своей практической работе он пользовался теорией эквивалентов и был приверженцем унитарной теории Лорана и Жерара. Следуя воззрениям этих химиков, он в принципе отвергал возможность установления строения сложных веществ. Изображая формулами состав соединений, Бертло пользуется приемом замещения, переходя от простейших соединений к более сложным, например, метан он изображает СН4, а этан — СНгССНд) и т. д. Несмотря на такой прием, который может быть охарактеризован как отсталый, Бертло выполнил несколько выдающихся синтезов и высказывал претензии на роль основателя синтетической химии .  [c.329]


Урок 5. Химическая формула – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

В уроке 5 «Химическая формула» из курса «Химия для чайников» дадим определение химическим формулам и их индексам, а также выясним различия химических формул веществ молекулярного и немолекулярного строения. Напоминаю, что в прошлом уроке «Сложные вещества» мы дали определение химическим соединениям, рассмотрели различия органических и неорганических соединений, а также выяснили, что означает качественный и количественный состав.

Состав любого вещества выражается в виде химической формулы.

Химическая формула — это условная запись состава вещества с помощью химических знаков и индексов.

Качественный состав показывается с помощью знаков (символов) химических элементов, а количественный — с помощью индексов, которые записываются справа и чуть ниже знаков химических элементов.

Индекс — число атомов данного химического элемента в формуле вещества.

Например, химическая формула простого вещества водорода записывается так:

и читается «аш-два».

Химические формулы веществ молекулярного строения

Формулы двухатомных молекул: кислорода — О2 («о-два»), хлора — Сl2 («хлор-два»), азота — N2 («эн-два»). Трехатомная молекула озона и восьмиатомная молекула серы обозначаются формулами О3 («о-три») и S8 («эс-восемь»).

Формулы молекул сложных веществ также отображают их качественный и количественный состав. Например, формула воды, как вы уже, наверное, хорошо знаете, Н2О («аш-два-о»), метана — СН4 («це-аш-четыре»), а аммиака — NH3 («эн-аш-три»). Точно так же читаются формулы любых сложных веществ. Например, формула серной кислоты — H2SO4 («аш-два-эс-о-четыре»), а глюкозы — C6H12O6 («це-шесть-аш-двенадцать-о-шесть»).

Химические формулы веществ молекулярного строения (их называют молекулярными формулами) показывают состав элементарных частей, т. е. условных «кирпичиков», из которых состоят эти вещества. Такими элементарными составными частями (элементарными структурными единицами, или просто структурными единицами) в данном случае являются молекулы.

Химические формулы веществ немолекулярного строения

А если вещество имеет немолекулярное строение? Химические формулы простых веществ такого типа (например, металлов) записывают просто знаками соответствующих элементов без индексов (или, вернее, с индексом, равным единице, которая не записывается). Так, формула простого вещества железа — Fe, меди — Cu, алюминия — Al.

Состав сложных веществ немолекулярного строения выражают с помощью формул, которые показывают простейшее соотношение чисел атомов разных химических элементов в этих веществах. Такие формулы называются простейшими. Например, простейшая формула кварца — главной составной части речного песка — SiO2. Она показывает, что в кристалле кварца на один атом кремния приходятся два атома кислорода, т. е. простейшее соотношение чисел атомов кремния и кислорода в этом веществе равно 1:2. Простейшая формула Al2O3 показывает, что в этом соединении простейшее соотношение между числами атомов алюминия и кислорода равно 2:3.

Группа атомов, состав которой соответствует простейшей формуле вещества немолекулярного строения, называется его формульной единицей.

Формульная единица, поваренной соли NaCl («натрий-хлор») — группа из одного атома натрия и одного атома хлора. Формульная единица мела CaCO3 («кальций-це-о-три») — группа из одного атома кальция, одного атома углерода и трех атомов кислорода.

Формулы более сложных соединений немолекулярного строения читаются аналогично. Дополнительно указывается только число групп атомов, заключенных в круглые скобки: Al2(SO4)3 («алюминий-два-эс-о-четыре-трижды»), Mg(NO3)2 («магний-эн-о-три-дважды») и т. д.

Таким образом, структурными единицами веществ молекулярного строения являются молекулы. Структурными единицами веществ немолекулярного строения являются их формульные единицы.

В таблице ниже показаны формульная запись и схематическое изображение состава веществ различного типа.

Краткие выводы урока:

  1. Качественный и количественный состав вещества выражается с помощью химических формул.
  2. Химическая формула вещества молекулярного строения показывает состав его молекулы, которая является элементарной структурной единицей данного вещества.
  3. Химическая формула вещества немолекулярного строения показывает простейшее соотношение атомов в его формульной единице.

Надеюсь урок 5 «Химическая формула» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

Химические формулы веществ — Основы химии на Ида Тен

Содержание статьи

Что такое химическая формула?

В любой науке есть своя система обозначений. Химия в этом плане не исключение. Вам уже известно, что для обозначения химических элементов используются символы, образованные от латинских названий элементов. Химические элементы способны образовывать как простые, так и сложные вещества, состав которых можно выразить химической формулой.

Чтобы написать химическую формулу простого вещества необходимо записать символ химического элемента, который образует простое вещество, и справа внизу записать цифру, показывающую количество его атомов. Данная цифра называется индексом.

Например, химическая формула кислорода – О2. Цифра 2 после символа кислорода – это индекс, указывающий, что молекула кислорода состоит из двух атомов элемента кислорода.

Индекс – число, показывающее в химической формуле количество атомов определенного типа Чтобы написать химическую формулу сложного вещества, необходимо знать, из атомов каких элементов оно состоит (качественный состав), и число атомов каждого элемента (количественный состав).

Например, химическая формула пищевой соды – NaHCO3. В состав этого вещества входят атомы натрия, водорода, углерода, кислорода – это его качественный состав. Атомов натрия, водорода, углерода по одному, а атомов кислорода – три. Это количественный состав соды

  • Качественный состав вещества показывает, атомы каких элементов входят в его состав
  • Количественный состав вещества показывает количество атомов, которые входят в его состав

Химическая формула – условная запись состава вещества при помощи химических символов и индексов

Обратите внимание на то, что если в химической формуле присутствует только один атом одного вида, индекс 1 не ставится. Например, формулу углекислого газа записывают так – CO2, а не С1О2.

Как правильно понимать химические формулы?

При записи химических формул нередко встречаются цифры, которые записывают перед химической формулой.

Например, 2Na, или 5О2. Что обозначают эти цифры и для чего они нужны? Цифры, записанные перед химической формулой, называют коэффициентами.

Коэффициенты показывают общее количество частиц вещества: атомов, молекул, ионов.

Коэффициент – число, которое показывает общее количество частиц.

Коэффициент записывается перед химической формулой вещества молекул кислорода. Обратите внимание, что молекулы не могут состоять из одного атома, минимальное количество атомов в молекуле – два.

  • Таким образом, записи: 2Н, 4P обозначают два атома водорода и четыре атома фосфора соответственно.
  • Запись 2Н2 обозначает две молекулы водорода, содержащие по два атома элемента водорода.
  • Запись 4S8 – обозначает четыре молекулы серы, каждая из которых содержит восемь атомов элемента серы.
  • Подобная система обозначений количества частиц используется и для ионов. Запись 5K+ обозначает пять ионов калия.

Стоит отметить, что ионы могут быть образованы не только атомом одного элемента.

  • Ионы, образованные атомами одного химического элемента, называют простыми: Li+, N3−.
  • Ионы, образованные несколькими химическими элементами, называют сложными: OH⎺, SO4 2−. Обратите внимание, что заряд иона обозначают верхним индексом.

А что будет обозначать запись 2NaCl?

Если на этот вопрос ответить – две молекулы поваренной соли, то ответ не правильный. Поваренная соль, или хлорид натрия, имеет ионную кристаллическую решетку, то есть это ионное соединение и состоит из ионов Na+ и Сl⎺. Пару этих ионов называют формульной единицей вещества. Таким образом, запись 2NaCl обозначает две формульных единицы хлорида натрия. Термин формульная единица используют так же и для веществ атомного строения.

Формульная единица – наименьшая частица вещества немолекулярного строения Ионные соединения так же электронейтральны, как и молекулярные. Значит, положительный заряд катионов полностью уравновешен отрицательным зарядом анионов. Например, какова формульная единица вещества, состоящего из ионов Ag+ и PO4 3−? Очевидно, что для компенсации отрицательного заряда иона (заряд –3), необходимо иметь заряд +3. С учетом того, что катион серебра имеет заряд +1, то таких катионов понадобиться три. Значит формульная единица (формула) данного вещества – Ag3PO4.

Таким образом, при помощи символов химических элементов, индексов и коэффициентов, можно четко составить химическую формулу вещества, которая даст информацию, как о качественном, так и о количественном составе вещества.

В завершение рассмотрим, как правильно произносить химические формулы. Например, запись 3Ca2+ произносится: «три иона кальций два плюс» или «три иона кальция с зарядом два плюс». Запись 4НСl, произносится «четыре молекулы аш хлор». Запись 2NaCl, произносится как «две формульных единицы хлорида натрия».

Закон постоянства состава вещества

Одно и то же химическое соединение можно получить различными способами. Так, например, углекислый газ, CO2, образуется при сжигании топлива: угля, природного газа. Во фруктах содержится много глюкозы. При длительном хранении фрукты начинают портиться, начинается процесс, называемый брожением глюкозы, в результате которого выделяется углекислый газ.

Углекислый газ образуется и при нагревании таких горных пород, как мел, мрамор, известняк. Химические реакции совершенно разные, но вещество, образовавшееся в результате их протекания, имеет одинаковый качественный и количественный состав – CO2.

Эта закономерность касается, в основном, веществ молекулярного строения. В случае веществ немолекулярного строения, возможны случаи, когда состав вещества зависит от методов его получения.

Закон постоянства состава веществ молекулярного строения: состав сложного вещества всегда одинаков и не зависит от способа его получения

Итог статьи по теме Химические формулы веществ:

  • Индекс – число, показывающее в химической формуле количество атомов определенного типа
  • Качественный состав вещества показывает, атомы каких элементов входят в его состав
  • Количественный состав вещества показывает количество атомов, которые входят в его состав
  • Химическая формула – условная запись состава вещества при помощи химических символов и индексов (если нужно)
  • Коэффициент – число, которое показывает общее количество частиц. Коэффициент записывается перед химической формулой вещества
  • Формульная единица – наименьшая частица вещества атомного или ионного строения

Химические формулы.

Как составлять формулы химических соединений? Предлалагаем посмотреть следующий видеоролик.


Формула простого вещества (элемента) или соединения, существующих в форме молекул, состоит из символов одного или нескольких элементов, входящих в молекулу, и указывает число атомов каждого элемента в одной молекуле. Такая разновидность химической формулы называется молекулярной формулой. Например, одна молекула кислорода содержит два атома кислорода. Она имеет формулу O2. Одна молекула аммиака содержит один атом азота и три атома водорода и имеет формулу Nh4.

Формула металлического ионного или координационного ковалентного кристалла указывает простейшее соотношение между числом атомов или ионов каждого вида в его кристаллической решетке. Формула многоатомного (комплексного) иона указывает соотношение между числом атомов каждого элемента, входящего в данный ион. Например, в кристаллической решетке флюорита (фторида кальция) на каждый ион кальция приходится два фторид-иона. Поэтому флюорит имеет формулу CaF2.

Структурная формула ковалентного простого вещества или соединения показывает, как связаны между собой атомы в каждой его молекуле (табл. 4.3). Если в такой формуле полностью указаны все связи, она называется развернутой структурной формулой.

Эмпирическая формула соединения указывает простейшее соотношение между числом различных атомов или ионов в данном веществе. Для кристаллов координационного типа можно указать только эмпирическую формулу. Однако для ковалентных веществ, состоящих из простых молекул, молекулярная формула обычно представляет собой целочисленное кратное их эмпирической формулы (табл. 4.3).

Таблица 4.3. Молекулярная формула

Существуют две наиболее распространенные системы химической номенклатуры. Одна из них разработана Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), а другая-Ассоциацией научного образования (ASE). Обе эти системы имеют много общего. Однако система ИЮПАК в большей мере основана на использовании тривиальных названий. Многие вещества имеют тривиальные названия. Эти названия часто являются традиционными и хорошо установленными, но не согласуются ни с какой систематической номенклатурой. Однако еще важнее то, что они не дают сведений о химическом составе вещества; например, вода (h3O) и озон (O3).

Система ASE в большей мере основана на использовании систематических . названий. Эти названия образуются по вполне определенным правилам. В данной книге используется номенклатура ASE, хотя во многих случаях она совпадает с номенклатурой ИЮПАК.

Важнейшим правилом номенклатуры является требование, чтобы название вещества имело однозначный смысл. Например, оксид магния-однозначное название, поскольку магний образует только один оксид, MgO. Однако оксид углерода — неоднозначное название, поскольку углерод образует два оксида, СО и CO2. Поэтому СО называется моноксид углерода, a CO2-диоксид углерода.

Систематические названия, особенно по номенклатуре ИЮПАК, в значительной мере основаны на использовании численных приставок, указывающих количество одинаковых атомов или групп в формуле вещества (табл. 4.4). Приставку моно- часто опускают. Например, моноксид азота (NO) называют также оксидом азота.

Таблица 4.4. Численные приставки

Названия «медный купорос», «сернокислая медь», «сульфат меди», «гидрат сульфата меди» и «пентагидрат сульфата меди(II)» означают одно и то же соединение с формулой CuSO4 *5h3O.

 

 

 

 

Оглавление:

«Простые и сложные вещества. Состав вещества. Химическая формула».

Задания для итоговой оценки достижения планируемых результатов

Тема: «Простые и сложные вещества.

Состав вещества. Химическая формула».

Планируемый результат: характеризовать вещества по составу и свойствам:

I. Различать простые и сложные вещества на основании их химических формул;

II. Характеризоваться состав веществ по их химическим формулам и составлять формулы, зная состав веществ.

Умение: различать простые и сложные вещества на основании их химических формул.

Примеры заданий

I. Задание 1 (базовый уровень)

В каком ряду приведены формулы только сложных веществ?

  1. CO2, O3, HCl, KOH

  2. NaOH, Hl, H2, HNO3

  3. CO, SO2, NaCl, SiO2

  4. NH3, H2O, CO2, O3

Ответ: 3

Задание 2 (повышенный уровень)

Определите, какие из веществ, о которых говорилось при описании природных процессов, являются простыми либо сложными, и выпишите отдельно химические формулы веществ каждой группы.

В листья зеленых растений на свету углекислый газ (CO2), поступающий в растения из воздуха, и вода (H2O), поступающая из почвы, превращаются в глюкозу (С6Н12О6) и кислород (О2).

Азот (N2), содержащийся в воздухе, способны усваивать клубеньковые бактерии бобовых растений. При гниении этих растений в почве образуются различные органические вещества, мочевина ((NН2)2СО) и нередко аммиак (NH3).

Элементы ответа:

  • Определены формулы простых веществ: О2 и N2

  • Определены формулы сложных веществ: CO2, H2O, С6Н12О6, ((NН2)2СО, NH3.

Умение: характеризоваться состав веществ по их химическим формулам и составлять формулы, зная состав веществ.

Примеры заданий

Задание 1(базовый уровень)

Сложное вещество образовано двумя химическими элементами – азотом и кислородом, при этом на каждый атом азота приходится один атом кислорода. Химическая формула этого вещества:

  1. N2O3

  2. NO2

  3. NO

  4. N2O5

Ответ: 3

Задание 2 (повышенный уровень)

Установите соответствие между химической формулой вещества и числом атомов кислорода в составе этого вещества.

А) NH4NO3

Б) Al2(SO4)3

B) Ca(NO3)2

  1. 12

  2. 3

  3. 2

  4. 6

Главная — Школа №619

Добро пожаловать

Школа 619 — ты перекресток надежд, место, где встречаются настоящее, прошлое, будущее.
Школа 619 – ты привычно держишь руку на пульсе времени, смотришь вперед.
Школа 619 — вот уже 20 лет ты учишь и учишься, экспериментируешь и ошибаешься, потому что ты — одна из первых в стране, пошла по пути развития инновационного образовательного поведения.
Сегодня Школа №619 Калининского района Санкт-Петербурга – лидер образования, интерактивная площадка, куда съезжаются для обмена опытом взрослые и дети из разных регионов России и других стран. Одно из самых ценных и значимых событий недавнего времени — заключение договора о сотрудничестве с ереванской школой №8 им. А. С Пушкина, с которого началась теплая и крепкая дружба двух школ. Для нас это страничка новой истории.
Один из слоганов школы, родившийся 20 лет назад – «Дети и взрослые, объединяйтесь!» — сегодня стал общим направлением движения: дети и взрослые вместе обсуждают вопросы совершенствования системы образования, вместе совершают научные открытия, вместе творят и выходят на сцену, – вместе идут к общему успеху!
В области образования грядут глобальные изменения. Ученые утверждают: чтобы добиться реального успеха, нужно развивать в себе те способности, которые недоступны искусственному интеллекту, — креативность, воображение, инициативу, лидерские качества.
Школа № 619 делает ставку на развитие личности ребенка и его лидерских качеств. Здесь ребенок с первых дней ученичества пробует свои силы в разных видах творческой, научной, спортивной и общественной деятельности. В школе создано пространство, в котором ученику предоставлены все возможности для раскрытия своей индивидуальности.
Собственная научно-практическая конференция «Многогранная Россия» и STA-лаборатория, проект «Абитуриент», лидерское движение, Малые Олимпийские игры, студии танца и вокала, легоконструирование и робототехника, детский театр, студия КВН и школьное ТВ, многообразие спортивных секций и собственный литературно-художественный журнал, обучение с оздоровлением, поддержка одаренных учащихся, творческие выезды во время каникул – вот он, настоящий праздник интеллекта, творчества, здоровья, воображения.
Школа 619 – ты как оркестр, где каждый музыкант, инструмент ведет свою партию, а в целом – рождается искусство. Ведь только тогда, когда школа поднимается от ремесла до искусства, она способна дать достойное образование и воспитание.

Конспект урока по химии «Химические формулы. Простые и сложные вещества»

1.

2.

Работа по созданию первой модели: «простого вещества»:

Учитель: — Чем отличаются друг от друга атомы разных видов?

В ваших наборах атомы разных химических элементов отличаются еще и цветом. Модель атомов водорода – синего цвета, модели атомов кислорода, больших по размеру – красного цвета.

-Состав любого вещества всегда одинаков независимо от способа его получения.

-Как же можно выразить состав вещества при помощи химических знаков? Ведь во многих веществах атомы соединяются друг с другом. Например, газ, который поддерживает горение – кислород – состоит из молекул. Каждая его молекула состоит из двух атомов кислорода.

Зная это, создайте модель молекулы кислорода, запишите химическую формулу кислорода.

Работа по созданию второй модели: «сложного вещества»:

Учитель: А сейчас, в своей исследовательской лаборатории, создайте модель молекулы воды, зная, что каждая молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H2O).

Запишем химическую формулу воды.

— Попробуйте объяснить, что обозначает индекс?

O2 ; H2O

индекс

— Поместите на поднос отдельно существующие атомы:

— три атома водорода (3H)

— четыре атома кислорода (4O)

— Что в данном случае обозначает коэффициент?

3H; 4O

коэффициент

— А теперь прошу вас создать еще одну модель молекул воды.

— Сколько молекул воды находится на вашем подносе?

— Как это записать?

— Что в данном случае обозначает коэффициент?

— Значит, 3H 2h3O

коэффициент

может обозначать или количество одиночных атомов, или количество молекул.

— Итак, выражение состава вещества при помощи химических знаков называется химической формулой.

Учитель: О чем может рассказать химическая формула?

На интерактивной доске появляются разные формулы веществ:

H2O, O2, HCl, Сl2

Учитель: На какие 2 группы можно разделить предложенные формулы, исходя из состава веществ?

— Дайте определение простых и сложных веществ.

— На интерактивной доске вы видите химические формулы веществ, назовите формулы простых веществ:

HNO3, H2, S, CaCO3

— Почему они относятся к простым веществам?

— Сейчас из предложенного ряда формул назовите формулы сложных веществ H2SO4, P, AlCl3, Ca

— Почему эти вещества являются сложными?

Ответы обучающихся:

-Они отличаются размерами и массой.

Учащиеся работают в парах: «Исследовательских лабораториях» (каждой паре выдан набор для составления шаростержневых моделей)

Учащиеся строят модели по заданию учителя.

Учащиеся строят модель простого вещества – кислорода и записывают формулу – O2

Учащиеся записывают формулу–H2O и строят модель сложного вещества

— Индекс обозначает количество атомов, входящих в состав молекулы.

Во время работы учащихся в «исследовательских лабораториях», на интерактивной доске также появляются цветные, отдельно существующие одиночные атомы.

— Коэффициент обозначает количество одиночных, существующих отдельно друг от друга, атомов.

Ответы учащихся:

— Две

— 2H2O

— Количество молекул

— О том, из каких атомов состоит молекула (это качественный состав вещества) и о том, в каком количестве атомы входят в состав молекулы (это количественный состав вещества).

Учащиеся читают химическую формулу вещества и дают характеристику качественного и количественного состава данного вещества.

— Простые (O2, Сl2) и сложные (H2O, HCl).

— Простые вещества состоят из атомов одинаковых химических элементов, а сложные вещества состоят из атомов разных химических элементов.

— H2, S

Ответы учащихся

— H2SO4, AlCl3

Ответы учащихся

Названия и формулы веществ | Классификация веществ

2.4 Названия и формулы веществ (ESAAC)

Подумайте, как вы называете своих друзей. У некоторых из ваших друзей могут быть полные имена (длинные имена) и псевдонимы (короткие имена). Это слова, которые мы используем, чтобы сказать другим, о ком или о чем мы говорим. Их полное название похоже на название веществ, а их прозвище — на формулы веществ. Без этих имен ваши друзья не догадались бы, о каких из них вы говорите.У химических веществ есть имена, как и у людей. Это помогает ученым эффективно общаться.

Легко описывать элементы и смеси. Мы просто используем названия элементов, которые находим в периодической таблице, и слова для описания смесей. Но как называются соединения? В примере с сульфидом железа, который использовался ранее, название соединения представляет собой комбинацию названий элементов, но с небольшими изменениями.

Ниже приведены некоторые рекомендации по наименованию соединений:

  1. Составное имя всегда будет включать имен элементов , которые являются его частью.

    • Соединение железа (\ (\ text {Fe} \)) и серы (\ (\ text {S} \)) представляет собой железо сульф ид (\ (\ text {FeS} \ ))

    • Соединение калия (\ (\ text {K} \)) и брома (\ (\ text {Br} \)) представляет собой калий бром ид (\ (\ text {KBr} \ ))

    • Соединение натрия (\ (\ text {Na} \)) и хлора (\ (\ text {Cl} \)) представляет собой натрия хлор ид (\ (\ text {NaCl} \ ))

  2. В составном элементе элемент, который находится слева от Периодической таблицы, используется первым при наименовании соединения. В примере с \ (\ text {NaCl} \) натрий является элементом группы 1 в левой части таблицы, а хлор находится в группе 17 в правой части таблицы. Таким образом, натрий стоит на первом месте в названии соединения. То же самое верно для \ (\ text {FeS} \) и \ (\ text {KBr} \).

  3. Символы элементов могут использоваться для обозначения соединений, например \ (\ text {FeS} \), \ (\ text {NaCl} \), \ (\ text {KBr} \) и \ (\ text {H} _ {2} \ text {O} \). Они называются химическими формулами .В первых трех примерах соотношение элементов в каждом соединении составляет 1: 1. Итак, для \ (\ text {FeS} \) на каждый атом серы в соединении приходится один атом железа. В последнем примере (\ (\ text {H} _ {2} \ text {O} \)) на каждый атом кислорода в соединении приходится два атома водорода.

  4. Соединение может содержать ионов (ион — это атом, который потерял или приобрел электроны). {7+ } \)

    Таблица 2.{3 -} \)

    Таблица 2.4: Таблица анионов

    1. Префиксы могут использоваться для описания соотношения элементов, которые находятся в соединении. Это используется для неметаллов. Для металлов мы добавляем римское число (I, II, III, IV) в скобки после иона металла, чтобы указать соотношение. Вы должны знать следующие префиксы: «моно» (один), «ди» (два) и «три» (три).

      • \ (\ text {CO} \) (оксид углерода мон ) — на каждый атом углерода

        приходится один атом кислорода.

      • \ (\ text {NO} _ {2} \) (оксид азота di ) — На каждый атом азота приходится два атома кислорода.

      • \ (\ text {SO} _ {3} \) (оксид серы три ) — На каждый атом серы приходится три атома кислорода.

    Когда числа записываются как «индексы» в составных словах (т.е. они написаны ниже и справа от символа элемента), это говорит нам, сколько атомов этого элемента имеется по отношению к другим элементам в соединении. Например, в диоксиде азота (\ (\ text {NO} _ {2} \)) на каждый атом азота приходится два атома кислорода. Позже, когда мы начнем рассматривать химические уравнения, вы заметите, что иногда перед названием соединения стоят числа перед . Например, \ (2 \ text {H} _ {2} \ text {O} \) означает, что есть две молекулы воды, и что в каждой молекуле есть два атома водорода на каждый атом кислорода.

    Приведенные выше рекомендации также помогают нам определить формулу соединения, исходя из названия соединения. В следующих рабочих примерах подробно рассматриваются имена и формулы.

    Мы можем использовать эти правила, чтобы давать названия как ионным соединениям, так и ковалентным соединениям. Однако ковалентным соединениям ученые часто дают другие названия для упрощения названия (или потому, что молекула была названа задолго до того, как была открыта ее формула). Например, если у нас есть 2 атома водорода и один атом кислорода, приведенные выше правила именования говорят нам, что это вещество является монооксидом дигидрогена.Но это соединение больше известно как вода!

    Некоторые общие ковалентные соединения приведены в таблице 2.5

    Имя

    Формула

    Имя

    Формула

    вода

    \ (\ text {H} _ H} \ text {O} \)

    соляная кислота

    \ (\ text {HCl} \)

    серная кислота

    \ (\ text {H} _ {2} \ текст {SO} _ {4} \)

    метан

    \ (\ text {CH} _ {4} \)

    этан

    \ (\ text {C} _ {2} \ text {H} _ {6} \)

    аммиак

    \ (\ text {NH} _ {3} \)

    азотная кислота

    \ (\ text {HNO} _ {3} \)

    Таблица 2. {-} \)

    Найдите правильную комбинацию

    Напишите формулу

    \ (\ text {Cu} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} \)

    Обратите внимание, как в последнем примере мы написали \ (\ text {NO} _ {3} \) внутри скобок.Мы делаем это, чтобы указать, что \ (\ text {NO} _ {3} \) является составным ионом и что два из этих иона связаны с одним ионом меди.

    Игра для знакомств с ионами

    Ваш учитель назначит каждому из вас отдельный ион (написанный на карточке). Прикрепите это к себе. Вы также получите карточки с числами \ (\ text {1} \) — \ (\ text {5} \) на них. Теперь пройдитесь по классу и попытайтесь решить, с кем вы можете сочетаться и в каком соотношении. Найдя партнера, укажите свое соотношение с помощью пронумерованных карточек.Проверьте свои результаты с одноклассниками или учителем.

    Siyavula Practice дает вам доступ к неограниченному количеству вопросов с ответами, которые помогут вам в обучении. Тренируйтесь где угодно, когда угодно и на любом устройстве!

    Зарегистрируйтесь, чтобы попрактиковаться

    Присвоение имен составным частям

    Упражнение 2.3

    Формула карбоната кальция \ (\ text {CaCO} _ {3} \)

    1. Карбонат кальция — это элемент или соединение? Обоснуйте свой ответ.

    2. Каково соотношение атомов \ (\ text {Ca} \): \ (\ text {C} \): \ (\ text {O} \) в формуле?

    Решение пока недоступно.

    Дайте название каждому из следующих веществ.

    1. \ (\ text {KBr} \)

    2. \ (\ text {HCl} \)

    3. \ (\ text {KMnO} _ {4} \)

    4. \ (\ text {NO} _ {2} \)

    5. \ (\ text {NH} _ {4} \ text {OH} \)

    6. \ (\ text {Na} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)

    7. \ (\ text {Fe} (\ text {NO} _ {3}) _ {3} \)

    8. \ (\ text {PbSO} _ {3} \)

    9. \ (\ text {Cu} (\ text {HCO} _ {3}) _ {2} \)

    Решение пока недоступно.

    Приведите химические формулы для каждого из следующих соединений.

    1. нитрат калия

    2. оксид натрия

    3. сульфат бария

    4. хлорид алюминия

    5. фосфат магния

    6. бромид олова (II)

    7. фосфид марганца (II)

    1. \ (\ text {KNO} _ {3} \)

    2. \ (\ text {Na} _ {2} \ text {O} \)

    3. \ (\ text {BaSO} {4} \)

    4. \ (\ text {AlCl} _ {3} \)

    5. \ (\ text {Mg} _ {3} (\ text {PO} _ {4}) _ {2} \)

    6. \ (\ text {SnBr} _ {2} \)

    7. \ (\ text {Mn} _ {3} \ text {P} _ {2} \)

    Химические символы и формулы — Введение в химические реакции — OCR Gateway — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — OCR Gateway

    Химические символы

    Каждый элемент представлен своим собственным химическим символом.В периодической таблице показаны названия и символы элементов. Химический символ:

    • состоит из одной или двух букв.
    • всегда начинается с заглавной буквы, а любая другая буква в нижнем регистре.

    Например, элемент ртуть отображается как Hg. Вы не должны показывать это как HG, hg или hG.

    Формулы элементов

    Химическая формула представляет собой элемент или соединение в сбалансированных уравнениях. Формулы для большинства элементов — это всего лишь их символ.

    Некоторые неметаллические элементы существуют в виде простых молекул с двумя соединенными вместе атомами. Мы говорим, что эти элементы двухатомные. Чтобы показать это, их формулы содержат нижний индекс 2. Например:

    • водород, H 2
    • азот, N 2
    • кислород, O 2
    • фтор, F 2
    • бром, Br 2
    • хлор, Cl 2
    • йод, I 2

    Элементы, обозначенные цифрой 2 в их формуле, — это водород, азот и кислород, а также элементы из группы 7 (группа IUPAC 17 ).

    Формулы простых ковалентных соединений

    Соединение содержит два или более элемента, соединенных химическими связями. Простые ковалентные соединения содержат атомы неметаллов, соединенные ковалентными связями. Их молекулярные формулы показывают:

    • символы для каждого элемента в молекуле
    • количество атомов каждого элемента в молекуле

    Вот несколько примеров и их значения:

    Название соединения Формула Атомы в каждой молекуле
    Аммиак NH 3 1 азот, 3 водорода
    Углекислый газ CO 2 1 углерод, 2 кислород

    3 CH 4 1 углерод, 4 водорода
    Диоксид серы SO 2 1 сера, 2 кислорода
    Вода H 2 O 2 водород, кислород

    Химические формулы

    900 77

  5. O32
  6. 1130

    Что такое химический Формула для уксуса

    4

    11

    04 Химическая формула бутана

    32 Нитрат

    3 Химическая формула для меди

    диоксида углерода

    1177

    0 Перекись водорода

    14 Хлорид (соль)

    Zn 2

    Золото

    0 Sn 9325 Tin

    CH1130

    C 5 H 12

    Что такое химическая формула

    Бромистоводородная кислота

    30 9112

    3

    5

    5 HIO Йодная кислота

    Бромид магния

    Список общих формул

    Какова химическая формула натрия

    Na

    Натрий
    Какова химическая формула воды

    H 2 O

    Вода
    Какова химическая формула для Глюкоза

    C 6 H 12 O 6

    Глюкоза
    Какова химическая формула спирта C 2 H
    Какова химическая формула сульфатной группы Сульфатная группа
    Какова химическая формула сероводорода

    H 2 S

    Сероводород
    Что такое химическая формула для соли

    NaCl

    Соль
    Какова химическая формула кислорода? en молекула

    O 2

    Кислород

    Какова химическая формула этанола

    C 2 H 6 O

    Этанол
    C 2 H 4 O 2 Уксус
    Какова химическая формула для аммиака

    NH 3

    Аммиак Химический Формула магния

    Mg

    Магний
    Какова химическая формула уксусной кислоты

    C 2 H 4 O 2

    Что такое уксусная кислота

    C 4 H 10

    Бутан
    Что это химическая формула для ацетата CH 3 CO 2 Ацетат
    Какова химическая формула для нитрата NO 3

    Cu

    Медь
    Какова химическая формула молекулы азота

    N 2

    Азот
    Какова химическая формула

    CO 2

    Углекислый газ

    Что такое химическое вещество для серной кислоты

    H 2 SO 4

    9113 9113 9113 Кислота 9115 Сера Химическая формула метана

    CH 4

    Metha ne

    Какова химическая формула сахарозы

    C 12 H 22 O 11

    Сахароза

    Что такое пропан

    C 3 H 8

    Пропан

    Какова химическая формула пищевой соды

    NaHCO 3

    00

    3

    9130

    91 Какова химическая формула фторида

    F

    Фторида

    Какова формула молекулы фтора

    F 2

    Фторид

    H 2 O 2

    91 123 Пероксид

    Химическая формула для кофеина

    C 8 H 10 N 4 O 2

    Кофеин

    900 9114

    NaCl

    Хлорид натрия

    Какова химическая формула аспирина

    C 9 H 8 3 O

    932 910ir

    Какова формула соляной кислоты

    HCl

    соляная кислота

    Какова химическая формула нитрата цинка

    31575

    Цинк
    Какова химическая формула углерода M оноксид

    CO

    Окись углерода

    Какова формула гидроксида натрия

    NaOH

    Гидроксид натрия

    Формула натрия

    NaCN

    Цианид натрия

    Что такое цианид (цианид кальция)

    Ca (CN) 2

    Цианид кальция

    Au

    Золото
    Какова химическая формула йода

    I

    Йод

    Какова химическая формула олова
    Какова химическая формула бензола

    C 6 H 6

    Бензол

    Какова формула сероводорода

    H 2 S

    Сероводород

    Химическая формула 9113 COCH 3

    Ацетон

    Химическая формула фосфорной кислоты

    H 3 PO 4

    Фосфорная кислота

    Химическая формула Фосфорная кислота

    900

    Химическая формула

    Пентан

    Какова химическая формула метанола

    CH 3 OH

    Метанол

    HBr

    Бромистоводородная кислота 9 0005

    Химическая формула для угольной кислоты

    H 2 CO 3

    Углекислота

    Какова химическая формула для титана

    9325

    Какова химическая формула гипохлорита натрия

    NaClO

    Гипохлорит натрия

    Какова химическая формула для этана

    C2H6

    5

    5

    этан Химическая формула сульфата аммония

    (NH 4 ) 2 SO 4

    Сульфат аммония

    Что такое химическая формула октана

    C 913 8

    Октан

    Что такое C Химическая формула для сульфата меди

    CuSO 4

    Сульфат меди

    Какова химическая формула для холестерина

    C 27 H 46 9113 O

  7. 5000

    3 O

  8. 4 900
  9. Какова формула бензойной кислоты

    C 7 H 6 O 2

    Бензойная кислота

    Какова формула серной кислоты

    Серная кислота

    Какова формула галактозы

    C 6 H 12 O 6

    9114

    Что такое

    4 Аскорбиновая кислота

    C 6 H 8 O 6

    Аскорбиновая кислота 900 05

    Какова формула для сухого льда

    CO 2

    Сухой лед

    Какова формула для нитрата натрия

    NaNO 3

    Какова формула оксида кальция (негашеная известь)

    CaO

    Оксид кальция

    Какова формула йодной кислоты 3

    5

    5

    Какова формула молочной кислоты

    C 3 H 6 O 3

    Молочная кислота

    Что такое формула

    MgBr 2

    Молочная кислота

    Какова формула водного испарения или

    H 2 O

    Водяной пар

    Какова формула для оксида

    Без формулы

    Оксид
    Какова формула для углерода 9003

    5 91 Углерод
    Какая формула для водорода

    H

    Водород
    Какова формула для сахара C n H 2n O n
    Какова формула сульфата Сульфат
    Какова формула закиси азота

    N 2 O

    Азот
    Формула лимонной кислоты 12 98310

    H 8 O 7

    Лимонная кислота
    Формула октана

    C 911 44 8 H 18

    Октан
    Формула для камфары

    C 10 H 16 O

    Камфора

    Ag1130 Формула 911 для оксида серебра 911 Оксид
    Формула триоксида мышьяка

    Триоксид мышьяка

    Формула триоксида золота

    Au 2 O 3

    Трехокись золота 9113

    Au 2 S

    Сульфид золота

    Формула для брома Br 2 Бром
    Формула для алюминиевой фольги 2123

    Алюминиевая фольга

    Что такое химикат Формула для кислотного дождя
    SO2 (диоксид серы) + NO2 (диоксид азота) + h3O (вода) = кислотный дождь

    Кислотный дождь

    Список общих формул

    Химические формулы | Безграничная химия

    Молекулярные формулы

    Молекулярные формулы — это компактные химические обозначения, которые описывают тип и количество атомов в одной молекуле соединения.

    Цели обучения

    Определите молекулярную формулу соединения по его названию или структурной формуле.

    Основные выводы

    Ключевые моменты
    • Молекулярная формула состоит из химических символов составляющих элементов, за которыми следуют числовые индексы, описывающие количество атомов каждого элемента, присутствующего в молекуле.
    • Эмпирическая формула представляет собой простейшее целочисленное отношение атомов в соединении.Молекулярная формула соединения может быть такой же или кратной эмпирической формуле соединения.
    • Молекулярные формулы компактны и просты в передаче; однако им не хватает информации о связи и расположении атомов, которая содержится в структурной формуле.
    Ключевые термины
    • Молекулярная формула : Формула, которая описывает точное количество и тип атомов в одной молекуле соединения.
    • эмпирическая формула : Формула, которая указывает простейшее целочисленное отношение всех атомов в молекуле.
    • структурная формула : Формула, указывающая не только количество атомов, но и их расположение в пространстве.

    Молекулярные формулы описывают точное количество и тип атомов в одной молекуле соединения. Составляющие элементы представлены своими химическими символами, а количество атомов каждого элемента, присутствующего в каждой молекуле, показано нижним индексом, следующим за символом этого элемента. Молекулярная формула выражает информацию о пропорциях атомов, составляющих конкретное химическое соединение, с использованием одной строки символов и чисел химических элементов.Иногда он также включает другие символы, такие как круглые скобки, тире, квадратные скобки, а также знаки плюс (+) и минус (-).

    Для органических соединений углерод и водород указаны как первые элементы в молекулярной формуле, а за ними следуют остальные элементы в алфавитном порядке. Например, для бутана молекулярная формула C 4 H 10 . Для ионных соединений катион предшествует аниону в молекулярной формуле. Например, молекулярная формула фторида натрия — NaF.

    Молекулярная формула — это не химическое название, и оно не содержит слов. Хотя молекулярная формула может подразумевать определенные простые химические структуры, это не то же самое, что полная химическая структурная формула. Молекулярные формулы более ограничивают, чем химические названия и структурные формулы.

    Эмпирические и молекулярные формулы

    Самые простые химические формулы называются эмпирическими формулами, которые указывают соотношение каждого элемента в молекуле. Эмпирическая формула — это простейшее целочисленное отношение всех атомов в молекуле.Например:

    • Молекулярная формула глюкозы: C 6 H 12 O 6 . Молекулярная формула указывает точное количество атомов в молекуле.
    • Эмпирическая формула выражает наименьшее целочисленное отношение атомов в элементе. В этом случае эмпирическая формула глюкозы: CH 2 O.

    Чтобы преобразовать эмпирическую формулу в молекулярную, эмпирическую формулу можно умножить на целое число, чтобы получить молекулярную формулу.В этом случае эмпирическая формула должна быть умножена на 6, чтобы получить молекулярную формулу.

    Примеры эмпирических и молекулярных формул

    • Соединение гексоксида дихлора имеет эмпирическую формулу ClO 3 и молекулярную формулу Cl 2 O 6
    • Соединение перекиси водорода имеет эмпирическую формулу HO и молекулярную формулу H 2 O 2

    Молекулярные формулы и структурные формулы

    Молекулярные формулы не содержат информации о расположении атомов.По этой причине одна молекулярная формула может описывать несколько различных химических структур. Структурная формула используется для обозначения не только количества атомов, но и их расположения в пространстве. Структурная формула не так компактна и проста в передаче, но она дает информацию, которую молекулярная формула не касается относительного расположения атомов и связи между атомами. Соединения, которые имеют общую химическую формулу, но имеют различную химическую структуру, известны как изомеры, и они могут иметь совершенно разные физические свойства.

    Структурная формула бутана : Химическая структура бутана указывает не только количество атомов, но и их расположение в пространстве.

    Эмпирические формулы

    Эмпирические формулы описывают простейшее целочисленное соотношение элементов в соединении.

    Цели обучения

    Вывести эмпирическую формулу молекулы с учетом ее массового состава

    Основные выводы

    Ключевые моменты
    • Эмпирические формулы — это самая простая форма записи.
    • Молекулярная формула соединения равна его эмпирической формуле или является целым числом, кратным ей.
    • Подобно молекулярным формулам, эмпирические формулы не уникальны и могут описывать ряд различных химических структур или изомеров.
    • Для определения эмпирической формулы массовый состав ее элементов может использоваться для математического определения их соотношения.
    Ключевые термины
    • эмпирическая формула : Обозначение, указывающее соотношения различных элементов, присутствующих в соединении, без учета фактических чисел.

    Химики используют различные обозначения для описания и обобщения атомных составляющих соединений. Эти обозначения, которые включают эмпирические, молекулярные и структурные формулы, используют химические символы для элементов вместе с числовыми значениями для описания атомного состава.

    Эмпирические формулы — самая простая форма записи. Они обеспечивают наименьшее целочисленное соотношение между элементами в составе. В отличие от молекулярных формул, они не предоставляют информацию об абсолютном количестве атомов в одной молекуле соединения.Молекулярная формула соединения равна его эмпирической формуле или является целым числом.

    Структурные формулы против эмпирических формул

    Эмпирическая формула (например, молекулярная формула) не содержит какой-либо структурной информации о расположении или связывании атомов в молекуле. Таким образом, он может описывать ряд различных структур или изомеров с различными физическими свойствами. Для бутана и изобутана эмпирическая формула для обеих молекул: C 2 H 5 , и они имеют одну и ту же молекулярную формулу, C 4 H 10 .Однако одно структурное представление для бутана — CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 , тогда как изобутан можно описать с помощью структурной формулы (CH 3 ) 3 CH.

    Бутан : Структурная формула бутана.

    Изобутан : структурная формула изобутана.

    Определение эмпирических формул

    Эмпирические формулы могут быть определены с использованием данных о массовом составе. Например, анализ горения можно использовать следующим образом:

    • Анализатор CHN (инструмент, который может определять состав молекулы) может использоваться для определения массовых долей углерода, водорода, кислорода и других атомов в образце неизвестного органического соединения.
    • Как только относительные массовые доли элементов известны, эту информацию можно преобразовать в моли.
    • Эмпирическая формула — это наименьшее возможное целочисленное отношение элементов.

    Пример 1

    Предположим, вам дали такое соединение, как метилацетат, растворитель, обычно используемый в красках, чернилах и клеях. При химическом анализе метилацетата было обнаружено, что он содержит 48,64% углерода (C), 8,16% водорода (H) и 43,20% кислорода (O).Для определения эмпирических формул мы предполагаем, что у нас есть 100 г соединения. В этом случае проценты будут равны массе каждого элемента в граммах.

    Шаг 1: Измените каждый процент на выражение массы каждого элемента в граммах. То есть 48,64% C превращается в 48,64 г C, 8,16% H превращается в 8,16 г H, а 43,20% O превращается в 43,20 г O, потому что мы предполагаем, что у нас есть 100 г всего соединения.

    Шаг 2: Преобразуйте количество каждого элемента в граммах в его количество в молях.

    [латекс] \ left (\ frac {48.64 \ mbox {g C}} {1} \ right) \ left (\ frac {1 \ mbox {mol}} {12.01 \ mbox {g C}} \ right) = 4.049 \ \ text {mol} [/ латекс]

    [латекс] \ left (\ frac {8.16 \ mbox {g H}} {1} \ right) \ left (\ frac {1 \ mbox {mol}} {1.008 \ mbox {g H}} \ right) = 8.095 \ \ text {mol} [/ латекс]

    [латекс] \ left (\ frac {43.20 \ mbox {g O}} {1} \ right) \ left (\ frac {1 \ mbox {mol}} {16.00 \ mbox {g O}} \ right) = 2.7 \ \ text {mol} [/ латекс]

    Шаг 3: Разделите каждое из мольных значений на наименьшее из мольных значений.

    [латекс] \ frac {4.049 \ mbox {mol}} {2.7 \ mbox {mol}} = 1.5 [/ латекс]

    [латекс] \ frac {8.095 \ mbox {mol}} {2.7 \ mbox {mol}} = 3 [/ латекс]

    [латекс] \ frac {2.7 \ mbox {mol}} {2.7 \ mbox {mol}} = 1 [/ latex]

    Шаг 4: При необходимости умножьте эти числа на целые, чтобы получить целые числа; если операция выполняется с одним из номеров, она должна выполняться со всеми ними.

    [латекс] 1,5 \ раз 2 = 3 [/ латекс]

    [латекс] 3 \ раз 2 = 6 [/ латекс]

    [латекс] 1 \ times 2 = 2 [/ латекс]

    Таким образом, эмпирическая формула метилацетата: C 3 H 6 O 2 .

    Пример 2

    Эмпирическая формула декана: C 5 H 11 . Его молекулярная масса составляет 142,286 г / моль. Какова молекулярная формула декана?

    Шаг 1. Рассчитайте молекулярную массу по эмпирической формуле (молекулярная масса C = 12,011 г / моль и H = 1,008 г / моль)

    5 (12,0111 г / моль) + 11 (1,008 г / моль) = C 5 H 11

    60,055 г / моль + 11,008 г / моль = 71,143 г / моль на C 5 H 11

    Шаг 2: Разделите молекулярную массу молекулярной формулы на молекулярную массу эмпирической формулы, чтобы найти соотношение между ними.

    [латекс] \ frac {142,286 \ г / моль} {71,143 \ г / моль} = 2 [/ латекс]

    Поскольку вес молекулярной формулы в два раза больше веса эмпирической формулы, должно быть вдвое больше атомов, но в том же соотношении. Следовательно, если эмпирическая формула декана C 5 H 11 , молекулярная формула декана вдвое больше, или C 10 H 22 .

    От молекулярной формулы к эмпирической формуле — YouTube : Это видео показывает, как перейти от молекулярной формулы соединения к соответствующей эмпирической формуле.

    Формулы ионных соединений

    Ионная формула должна удовлетворять правилу октетов для составляющих атомов и электрической нейтральности для всего соединения.

    Цели обучения

    Создайте эмпирическую формулу ионного соединения, учитывая его молекулярные составляющие.

    Основные выводы

    Ключевые моменты
    • Общая ионная формула соединения должна быть электрически нейтральной, то есть не иметь заряда.
    • При написании формулы ионного соединения сначала идет катион, затем анион, оба с числовыми индексами, указывающими количество атомов каждого.
    • Многоатомные ионы — это набор ковалентно связанных атомов, которые имеют общий заряд, что делает их ионами.
    • Многоатомные ионы образуют ионные связи обычным образом, балансируя таким образом, чтобы все соединение было электрически нейтральным.
    Ключевые термины
    • многоатомный ион : набор ковалентно связанных атомов, которые имеют общий заряд, что делает их ионом.
    • одноатомный ион : Ион, состоящий только из одного атома, например Cl-.

    Ионные связи образуются за счет переноса одного или нескольких валентных электронов между атомами, обычно между металлами и неметаллами. Перенос электронов позволяет атомам эффективно достигать гораздо более стабильной электронной конфигурации с восемью электронами на внешней валентной оболочке (правило октетов). Когда натрий отдает валентный электрон фтору, чтобы стать фторидом натрия, это является примером образования ионной связи.

    Образование фторида натрия : перенос электронов между двумя атомами с образованием двух ионов, которые притягиваются друг к другу, потому что они заряжены противоположно.

    Написание ионных формул

    Ионные соединения могут быть описаны с использованием химических формул, которые представляют собой отношения взаимодействующих элементов, которые находятся в ионном твердом веществе или соли. Ионные твердые тела обычно представлены их эмпирическими формулами. В обозначениях формул элементы представлены своими химическими символами, за которыми следуют числовые индексы, которые указывают относительные соотношения составляющих атомов. Полная формула ионного соединения может быть определена при выполнении двух условий:

    • Во-первых, заряд составляющих ионов может быть определен на основе переноса валентных электронов, необходимого для удовлетворения правила октетов.
    • Во-вторых, катионы и анионы соединяются таким образом, что образуется электрически нейтральное соединение.

    Например, при реакции кальция и хлора соединение называется хлоридом кальция. Он состоит из катионов Ca 2+ и анионов Cl ; эти ионы стабильны, поскольку они заполнили валентные оболочки. Его ионная формула записывается как CaCl 2 , нейтральная комбинация этих ионов. В конечном соединении потребовались два иона хлорида, потому что кальций имел заряд 2+.Чтобы создать нейтральное соединение, CaCl 2 , потребовались два иона 1- хлорида, чтобы сбалансировать заряд 2+ от кальция.

    Многоатомные ионы

    Многоатомные ионы представляют собой набор ковалентно связанных атомов, которые имеют общий заряд, что делает их ионами. Например, гидроксид-ион имеет формулу OH -1 . Гидроксид — это соединение, состоящее из кислорода и водорода, которые связаны вместе. В процессе превращения в соединение гидроксид откуда-то получил дополнительный электрон, что сделало его OH -1 .Создавая ионные соединения с этими многоатомными ионами, относитесь к ним так же, как к обычным одноатомным ионам (только один атом).

    Например, гидроксид кальция имеет формулу Ca (OH) 2 , потому что гидроксид имеет заряд -1, а кальций имеет заряд 2+. Два гидроксида были необходимы, чтобы уравновесить +2 заряда кальция. Скобки использовались, чтобы указать, что ОН был многоатомным ионом и предлагался как «комплексное решение». Два гидроксида нельзя было записать как O 2 H 2 , потому что это совершенно другое соединение, чем (OH) 2 .Скобки всегда используются, когда соединение содержит многоатомные ионы, кратные числу.

    Вот список общих многоатомных ионов:

    • Аммоний, NH 4 +
    • Карбонат, CO 3 2-
    • Бикарбонат, HCO 3
    • Цианид, CN
    • Фосфат, ПО 4 3-
    • Гидроксид, OH
    • Нитрат, NO 3
    • Перманганат, MnO 4
    • Сульфат, SO 4 2-
    • Тиоцианат, SCN
    • Пероксид, O 2 2-

    Серия видеороликов «Введение в ионные соединения» от Leah5sci — YouTube : В этом видеоролике объясняются основы работы с ионами.

    Образование катионов и анионов — Ионные соединения, часть 2 — YouTube : В этом видео показано, как моноатомные ионы получают свой заряд и как быстро определить заряд ионов, глядя на периодическую таблицу.

    Элементы, соединения и смеси

    Элементы,
    Соединения и смеси


    Элементы

    Известно любое вещество, содержащее только один вид атома.
    как элемент .Потому что атомы не могут быть созданы или
    разрушаются в химической реакции, такие элементы, как фосфор (P 4 )
    или сера (S 8 ) не может быть разбита на более простые
    веществами этими реакциями.

    Пример: вода разлагается на смесь водорода и
    кислород, когда через жидкость пропускают электрический ток.
    С другой стороны, водород и кислород не могут быть разложены на
    более простые вещества. Следовательно, они являются элементарными, или
    простейшие, химические вещества — элементы.

    Каждый элемент представлен уникальным символом. Обозначение
    для каждого элемента можно найти в периодической таблице элементов.

    Элементы можно разделить на три категории, которые имеют
    характерные свойства: металлы, неметаллы и полуметаллы.
    Большинство элементов — это металлы, которые находятся слева и ближе к
    нижняя часть таблицы Менделеева. Горстка неметаллов
    сгруппированы в правом верхнем углу периодической таблицы. В
    полуметаллы можно найти по разделительной линии между
    металлы и неметаллы.


    Атомы

    Элементы состоят из атомов, самые маленькие
    частица, обладающая любым из свойств элемента. Джон
    Дальтон в 1803 г. предложил современную теорию атома, основанную на
    следующие предположения.

    1. Дело составлено
    атомов, которые неделимы и неразрушимы.

    2. Все атомы элемента являются
    идентичный.

    3. Атомы различных элементов имеют
    разный вес и разные химические свойства.

    4. Атомы различных элементов.
    объединять в простые целые числа, чтобы образовать соединения.

    5. Атомы не могут быть созданы или
    уничтожен. Когда соединение разлагается, атомы
    восстановлен без изменений.


    Соединения

    Элементы объединяются в химические соединения, которые часто
    разделены на две категории.

    Металлы часто реагируют с неметаллами с образованием ионных соединений .
    Эти соединения состоят из положительных и отрицательных ионов, образованных
    путем добавления или вычитания электронов из нейтральных атомов и
    молекулы.

    Неметаллы объединяются друг с другом, образуя ковалентный
    соединения
    , которые существуют в виде нейтральных молекул.

    Сокращенное обозначение соединения описывает количество
    атомов каждого элемента, который обозначен нижним индексом, написанным
    после символа элемента.По соглашению, нижний индекс не используется.
    записывается, когда молекула содержит только один атом элемента.
    Таким образом, вода — это H 2 O, а диоксид углерода — это CO 2 .


    Характеристики
    Ионные и ковалентные соединения

    Ионный
    Соединения

    Ковалентные соединения

    Содержит
    положительные и отрицательные ионы (Na + Cl )

    Существуют как нейтральные
    молекул (C 6 H 12 O 2 )

    Твердые вещества
    такие как поваренная соль (NaCl (s) )

    Твердые, жидкие или
    газы (C 6 H 12 O 6 (s) , H 2 O (l) ,
    CO 2 (г) )

    Высокая
    точки плавления и кипения

    Нижняя плавка и
    точки кипения (т.е.е., часто существуют в виде жидкости или газа при
    комнатная температура)

    Сильный
    сила притяжения между частицами

    Относительно слабое усилие
    притяжения между молекулами

    Отдельно
    в заряженные частицы в воде, чтобы получить раствор, который
    проводит электричество

    Остаться той же самой молекулы
    в воде и не будет проводить электричество


    Определение наличия
    Соединение ионное или ковалентное

    Рассчитайте разницу между электроотрицательностями
    два элемента в соединении и среднее их
    электроотрицательности, и найти пересечение этих значений на
    рисунок, показанный ниже, чтобы помочь определить, является ли соединение ионным
    или ковалентный, или металлический.

    Практическая задача 1:

    Для
    каждое из следующих соединений, предскажите, будете ли вы
    можно было бы ожидать, что он будет ионным или ковалентным.

    (а) оксид хрома (III), Cr 2 O 3

    (б) четыреххлористый углерод, CCl 4

    (в) метанол, CH 3 OH

    (г) фторид стронция, SrF 2

    Нажмите здесь
    чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 1

    Практическая задача 2:

    Использование
    следующие данные, чтобы предложить способ различения
    между ионными и ковалентными соединениями.

    Соединение Точка плавления ( o C) Точка кипения ( o C)
    Cr 2 O 3 2266 4000
    SrF 2 1470 2489
    CCl 4 -22.9 76,6
    CH 3 OH -97,8 64,7

    Нажмите
    здесь, чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 2


    Формулы

    Молекула — наименьшая частица, имеющая любой из
    свойства соединения.Формула молекулы должна быть
    нейтральный. При написании формулы ионного соединения
    заряды на ионах должны уравновешиваться, количество положительных зарядов
    должно равняться количеству отрицательных зарядов.

    Примеры:

    CaCl 2 Сбалансированная формула имеет 2 положительных заряда (1 кальций
    ион с +2 зарядом) и 2 отрицательных заряда (2 хлорида
    ионы с зарядом -1)
    Al 2 (SO 4 ) 3 Сбалансированная формула имеет 6 положительных зарядов (2 алюминиевых
    ионы с зарядом +3) и 6 отрицательных зарядов (3 сульфатных
    ионов с зарядом -2)


    Смеси Vs.Соединения

    Закон постоянного состава гласит, что
    соотношение по массе элементов в химическом соединении равно
    всегда одинаково, независимо от источника соединения. В
    закон постоянного состава может использоваться, чтобы различать
    соединения и смеси элементов: Соединения имеют
    постоянный состав; смеси не
    . Вода всегда
    88,8% O и 11,2% H по весу независимо от его источника. Латунь — это
    пример смеси двух элементов: меди и цинка.Может
    содержат всего от 10% до 45% цинка.

    Еще одно различие между соединениями и смесями элементов
    это легкость, с которой можно разделить элементы. Смеси,
    такие как атмосфера, содержат два или более веществ, которые
    относительно легко отделить. Отдельные компоненты
    смеси могут быть физически отделены друг от друга.

    Химические соединения сильно отличаются от смесей:
    элементы в химическом соединении могут быть разделены только
    уничтожение соединения.Некоторые различия между химическими
    соединения и смеси элементов иллюстрируются
    следующий пример с использованием изюмных отрубей и «Crispix.».

    Изюмовые отруби обладают следующими характеристиками смеси .

    • Крупа не имеет постоянного состава; в
      соотношение изюма и отрубей меняется от образца к
      образец.
    • Легко физически разделить два
      «элементы», чтобы выбрать изюм, для
      пример, и есть их отдельно.

    Crispix имеет некоторые характерные свойства соединения .

    • Соотношение рисовых хлопьев и кукурузных хлопьев постоянно; Это
      составляет 1: 1 в каждой выборке.
    • Нет возможности разделить «элементы»
      не разрывая узы, скрепляющие их вместе.


    3.1: Типы химических соединений и их формулы

    Цели обучения

    • Чтобы понять разницу между ковалентной и ионной связью.

    Атомы во всех веществах, содержащих несколько атомов, удерживаются вместе за счет электростатических взаимодействий — взаимодействий между электрически заряженными частицами, такими как протоны и электроны. Электростатическое притяжение между противоположно заряженными видами (положительными и отрицательными) приводит к возникновению силы, которая заставляет их двигаться друг к другу, как притяжение между противоположными полюсами двух магнитов. Напротив, электростатическое отталкивание между двумя видами с одинаковым зарядом (как положительными, так и отрицательными) приводит к силе, которая заставляет их отталкивать друг друга, как и те же полюса двух магнитов.Атомы образуют химические соединения, когда притягивающие электростатические взаимодействия между ними сильнее, чем отталкивающие. В совокупности притягивающие взаимодействия между атомами называются химическими связями.

    Химические связи обычно делятся на два принципиально разных типа: ионные и ковалентные. В действительности, однако, связи в большинстве веществ не являются ни чисто ионными, ни чисто ковалентными, а лежат в спектре между этими крайностями. Хотя чисто ионные и чисто ковалентные связи представляют собой крайние случаи, которые редко встречаются в каких-либо, кроме очень простых веществ, краткое обсуждение этих двух крайностей помогает объяснить, почему вещества с разными типами химических связей имеют очень разные свойства.Ионные соединения состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов, удерживаемых вместе сильными электростатическими силами, тогда как ковалентные соединения обычно состоят из молекул, которые представляют собой группы атомов, в которых одна или несколько пар электронов совместно используются связанными атомами. В ковалентной связи атомы удерживаются вместе за счет электростатического притяжения между положительно заряженными ядрами связанных атомов и отрицательно заряженными электронами, которые они разделяют. Это обсуждение структур и формул начинается с описания ковалентных соединений.Энергетические факторы, участвующие в образовании связи, более подробно описаны ниже.

    Примечание

    Ионные соединения состоят из ионов с противоположными зарядами, удерживаемых вместе сильными электростатическими силами, тогда как пары электронов разделяются между связанными атомами в ковалентных соединениях.

    Ковалентные молекулы и соединения

    Так же, как атом — это простейшая единица, обладающая фундаментальными химическими свойствами элемента, молекула — это простейшая единица, обладающая фундаментальными химическими свойствами ковалентного соединения.Некоторые чистые элементы существуют в виде ковалентных молекул. Водород, азот, кислород и галогены встречаются в природе в виде двухатомных («двухатомных») молекул H 2 , N 2 , O 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 , и I 2 (часть (a) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \)). Точно так же несколько чистых элементов существуют в виде многоатомных («многоатомных») молекул, таких как элементарный фосфор и сера, которые встречаются как P 4 и S 8 (часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {1}) \)).

    Каждое ковалентное соединение представлено молекулярной формулой, которая дает атомный символ для каждого составляющего элемента в заданном порядке, сопровождаемый нижним индексом, указывающим количество атомов этого элемента в молекуле. Нижний индекс пишется только в том случае, если количество атомов больше 1. Например, вода с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода на молекулу записывается как \ (H_2O \). Точно так же диоксид углерода, который содержит один атом углерода и два атома кислорода в каждой молекуле, записывается как \ (CO_2 \).

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): элементы, которые существуют как ковалентные молекулы. (a) Несколько элементов естественным образом существуют в виде двухатомных молекул, в которых два атома (E) соединены одной или несколькими ковалентными связями с образованием молекулы с общей формулой E2. (б) Некоторые элементы естественным образом существуют в виде многоатомных молекул, которые содержат более двух атомов. Например, фосфор существует в виде тетраэдров P4 — правильных многогранников с четырьмя треугольными сторонами — с атомом фосфора в каждой вершине. Элементарная сера состоит из сморщенного кольца из восьми атомов серы, соединенных одинарными связями.Селен не показан из-за сложности его структуры.

    Ковалентные соединения, содержащие преимущественно углерод и водород, называются органическими соединениями. При представлении формул органических соединений сначала пишут углерод, затем водород, а затем любые другие элементы в алфавитном порядке (например, CH 4 O — это метиловый спирт, топливо). Соединения, которые состоят в основном из элементов, отличных от углерода и водорода, называются неорганическими соединениями; они включают как ковалентные, так и ионные соединения.В неорганических соединениях составные элементы перечислены, начиная с самого левого в периодической таблице, как в CO 2 или SF 6 . Те, кто находится в той же группе, перечислены, начиная с нижнего элемента и постепенно увеличиваясь, как в ClF. Однако по соглашению, когда неорганическое соединение содержит и водород, и элемент из групп 13-15, водород обычно указывается в формуле последним. Примерами являются аммиак (NH 3 ) и силан (SiH 4 ). Такие соединения, как вода, состав которых был установлен задолго до принятия этого соглашения, всегда сначала пишется с водородом: вода всегда записывается как H 2 O, а не OH 2 .Условные обозначения для неорганических кислот, таких как соляная кислота (HCl) и серная кислота (H 2 SO 4 ), описаны в другом месте.

    Примечание

    Для органических соединений: сначала напишите C, затем H, а затем остальные элементы в алфавитном порядке. Для молекулярных неорганических соединений: начните с крайнего левого элемента периодической таблицы; перечислить элементы в одной группе, начиная с нижнего элемента и далее.

    Пример \ (\ PageIndex {1} \)

    Напишите молекулярную формулу каждого соединения.

    1. Фосфорно-серное соединение, отвечающее за воспламенение так называемых спичек в любом месте, имеет 4 атома фосфора и 3 атома серы на молекулу.
    2. Этиловый спирт, спирт для алкогольных напитков, имеет 1 атом кислорода, 2 атома углерода и 6 атомов водорода на молекулу.
    3. Фреон-11, когда-то широко использовавшийся в автомобильных кондиционерах и участвовавший в повреждении озонового слоя, имеет 1 атом углерода, 3 атома хлора и 1 атом фтора на молекулу.

    Дано : идентичность присутствующих элементов и количество атомов в каждом

    Запрошено : молекулярная формула

    Стратегия :

    A Определите символ для каждого элемента в молекуле. Затем идентифицируйте вещество как органическое или неорганическое соединение.

    B Если вещество является органическим соединением, расположите элементы по порядку, начиная с углерода и водорода, а затем перечислите другие элементы в алфавитном порядке.Если это неорганическое соединение, перечислите элементы, начиная с самого левого в периодической таблице. Перечислите элементы в одной группе, начиная с нижнего элемента и постепенно увеличивая его.

    C На основе предоставленной информации добавьте нижний индекс для каждого типа атомов, чтобы записать молекулярную формулу.

    Решение :

    а.

    • A В молекуле 4 атома фосфора и 3 атома серы. Поскольку соединение не содержит в основном углерода и водорода, оно неорганическое.
    • B Фосфор находится в группе 15, а сера — в группе 16. Поскольку фосфор находится слева от серы, он записывается первым.
    • C Запись номера каждого типа атомов в виде правого нижнего индекса дает P 4 S 3 в качестве молекулярной формулы.

    г.

    • A Этиловый спирт содержит преимущественно углерод и водород, поэтому он является органическим соединением.
    • B Формула органического соединения записывается сначала с числом атомов углерода, затем с числом атомов водорода, а остальные атомы располагаются в алфавитном порядке: CHO.
    • C Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу \ (\ ce {C2H6O} \).

    г.

    • A Фреон-11 содержит углерод, хлор и фтор. Его можно рассматривать либо как неорганическое соединение, либо как органическое соединение (в котором фтор заменил водород). Таким образом, формула для фреона-11 может быть записана с использованием любого из двух соглашений.
    • B Согласно соглашению для неорганических соединений, углерод пишется первым, потому что он находится дальше слева в периодической таблице.Фтор и хлор находятся в одной группе, поэтому они перечислены, начиная с нижнего элемента и постепенно увеличиваясь: CClF. Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу CCl 3 F.
    • C Мы получаем ту же формулу для фреона-11, используя условные обозначения для органических соединений. Сначала записывается количество атомов углерода, затем указывается количество атомов водорода (ноль), а затем другие элементы в алфавитном порядке, что также дает CCl 3 F.

    Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

    Напишите молекулярную формулу для каждого соединения.

    1. Закись азота, также называемая «веселящий газ», содержит 2 атома азота и 1 атом кислорода на молекулу. Закись азота используется в качестве мягкого анестетика при небольших хирургических вмешательствах и в качестве пропеллента в банках со взбитыми сливками.
    2. Сахароза, также известная как тростниковый сахар, имеет 12 атомов углерода, 11 атомов кислорода и 22 атома водорода.
    3. Гексафторид серы, газ, используемый для создания давления «негерметичных» теннисных мячей и в качестве хладагента в ядерных реакторах, содержит 6 атомов фтора и 1 атом серы на молекулу.

    Ответ :

    1. N 2 O
    2. C 12 H 22 O 11
    3. SF 6

    Представления молекулярных структур

    Молекулярные формулы дают только элементный состав молекул. Напротив, структурные формулы показывают, какие атомы связаны друг с другом, а в некоторых случаях — примерное расположение атомов в пространстве. Знание структурной формулы соединения позволяет химикам создать трехмерную модель, которая предоставляет информацию о том, как это соединение будет вести себя физически и химически.

    Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): молекулы, содержащие одинарные, двойные и тройные связи. Водород (H 2 ) имеет одинарную связь между атомами. Кислород (O 2 ) имеет двойную связь между атомами, обозначенную двумя линиями (=). Азот (N 2 ) имеет тройную связь между атомами, обозначенную тремя линиями (≡). Каждая связь представляет собой электронную пару.

    Структурная формула для H 2 может быть представлена ​​как H – H, а формула для I 2 — как I – I, где линия указывает на одну пару общих электронов, одинарную связь.Две пары электронов связаны двойной связью, что обозначено двумя линиями, например, O 2 — это O = O. Три пары электронов объединены тройной связью, которая обозначена тремя линиями — например, N 2 — это N≡N (рисунок \ (\ PageIndex {2} \)). Углерод уникален тем, что он образует одинарные, двойные и тройные связи с самим собой и другими элементами. Число связей, образованных атомом в его ковалентных соединениях, не является произвольным. Водород, кислород, азот и углерод имеют очень сильную тенденцию к образованию веществ, в которых они имеют одну, две, три и четыре связи с другими атомами соответственно (Таблица \ (\ PageIndex {1} \)).

    Таблица \ (\ PageIndex {1} \): количество связей, которые выбранные атомы обычно образуют с другими атомами
    Атом Количество облигаций
    H (группа 1) 1
    О (группа 16) 2
    N (группа 15) 3
    С (группа 14) 4

    Структурную формулу воды можно составить следующим образом:

    Поскольку последняя аппроксимирует экспериментально определенную форму молекулы воды, она более информативна.Точно так же аммиак (NH 3 ) и метан (CH 4 ) часто записывают как плоские молекулы:

    Однако, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \), реальная трехмерная структура NH 3 выглядит как пирамида с треугольным основанием из трех атомов водорода. Структура CH 4 с четырьмя атомами водорода, расположенными вокруг центрального атома углерода, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \), является тетраэдрической: атомы водорода расположены в каждой второй вершине куба.Многие соединения, в частности соединения углерода, имеют четыре связанных атома, расположенных вокруг центрального атома, образуя тетраэдр.

    Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Трехмерные структуры воды, аммиака и метана. (а) Вода представляет собой молекулу V-образной формы, в которой все три атома лежат в одной плоскости. (b) Напротив, аммиак имеет пирамидальную структуру, в которой три атома водорода образуют основание пирамиды, а атом азота находится в вершине. (c) четыре атома водорода метана образуют тетраэдр; атом углерода находится в центре.

    Рисунки \ (\ PageIndex {3} \) — \ (\ PageIndex {3} \) иллюстрируют различные способы представления структур молекул. Должно быть ясно, что не существует единственного «наилучшего» способа изобразить структуру молекулы; используемый метод зависит от того, какой аспект конструкции следует выделить и сколько времени и усилий потребуется. На рисунке \ (\ PageIndex {4} \) показаны некоторые из различных способов изобразить структуру немного более сложной молекулы: метанола. Эти представления сильно различаются по своему информационному содержанию.Например, молекулярная формула метанола (часть (а) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)) дает только номер каждого типа атомов; запись метанола в виде CH 4 O ничего не говорит о его структуре. Напротив, структурная формула (часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)) указывает, как атомы связаны, но при этом метанол выглядит так, как если бы он был плоским (а это не так). Как модель с мячом и клюшкой (часть (c) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)), так и перспективный рисунок (часть (d) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)) показывают три вида размерная структура молекулы.Последнее (также называемое представлением в виде клина и тире) — это самый простой способ нарисовать структуру молекулы в трех измерениях. Он показывает, какие атомы находятся выше и ниже плоскости бумаги, с помощью клиньев и штрихов соответственно; центральный атом всегда предполагается находящимся в плоскости бумаги. Модель заполнения пространства (часть (e) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)) иллюстрирует приблизительные относительные размеры атомов в молекуле, но не показывает связи между атомами. Кроме того, в модели заполнения пространства атомы на «передней стороне» молекулы могут закрывать атомы на «задней стороне».”

    Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): различные способы представления структуры молекулы. (а) Молекулярная формула метанола дает только количество присутствующих атомов каждого типа. (б) Структурная формула показывает, какие атомы связаны. (c) Модель шара и палки показывает атомы как сферы, а связи как палочки. (d) Перспективный рисунок (также называемый изображением клина и тире) пытается показать трехмерную структуру молекулы. (e) Модель заполнения пространства показывает атомы в молекуле, но не связи.(е) Структурная формула в сжатом виде — это, безусловно, самый простой и распространенный способ представления молекулы.

    Хотя структурная формула, шарообразная модель, перспективный рисунок и модель заполнения пространства предоставляют значительный объем информации о структуре молекулы, каждая из них требует времени и усилий. Следовательно, химики часто используют сжатую структурную формулу (часть (f) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)), в которой опускаются линии, представляющие связи между атомами, и просто перечисляются атомы, связанные с данным атомом рядом с ним.Несколько групп, присоединенных к одному и тому же атому, показаны в скобках с нижним индексом, указывающим количество таких групп. Например, конденсированная структурная формула метанола — CH 3 OH, что указывает на то, что молекула содержит звено CH 3 , которое выглядит как фрагмент метана (CH 4 ). Таким образом, метанол можно рассматривать либо как молекулу метана, в которой один атом водорода заменен на группу –ОН, либо как молекулу воды, в которой один атом водорода заменен на фрагмент –CH 3 .Из-за простоты использования и содержания информации мы используем сжатые структурные формулы для молекул по всему тексту. Шариковые модели используются, когда необходимо проиллюстрировать трехмерную структуру молекул, а модели заполнения пространства используются только тогда, когда необходимо визуализировать относительные размеры атомов или молекул, чтобы понять важный момент.

    Пример \ (\ PageIndex {2} \)

    Напишите молекулярную формулу для каждого соединения. Приведена сокращенная структурная формула.

    1. Монохлорид серы (также называемый дихлоридом дисеры) представляет собой едкую жидкость желтого цвета с неприятным запахом, используемую при производстве синтетического каучука. Его сжатая структурная формула — ClSSCl.
    2. Этиленгликоль является основным ингредиентом антифриза. Его сжатая структурная формула: HOCH 2 CH 2 OH.
    3. Триметиламин — одно из веществ, ответственных за запах испорченной рыбы. Его сжатая структурная формула: (CH 3 ) 3 N.

    Дано : сжатая структурная формула

    Запрошено : молекулярная формула

    Стратегия :

    1. Определите каждый элемент в сжатой структурной формуле, а затем определите, является ли соединение органическим или неорганическим.
    2. При необходимости используйте условные обозначения «органические» или «неорганические» для перечисления элементов. Затем добавьте соответствующие индексы, чтобы указать количество атомов каждого элемента, присутствующего в молекулярной формуле.

    Решение :

    В молекулярной формуле перечислены элементы в молекуле и количество атомов в каждом.

    1. A Каждая молекула монохлорида серы имеет два атома серы и два атома хлора. Поскольку он не содержит в основном углерода и водорода, это неорганическое соединение. B Сера находится слева от хлора в периодической таблице, поэтому она записывается в формуле первой. Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу S 2 Cl 2 .
    2. A Подсчитав количество атомов в этиленгликоле, мы получим шесть атомов водорода, два атома углерода и два атома кислорода на молекулу. Соединение состоит в основном из атомов углерода и водорода, поэтому является органическим. B Как и все органические соединения, C и H записываются первыми в молекулярной формуле. Добавление соответствующих индексов дает молекулярную формулу C 2 H 6 O 2 .
    3. A Конденсированная структурная формула показывает, что триметиламин содержит три звена CH 3 , поэтому у нас есть один атом азота, три атома углерода и девять атомов водорода на молекулу.Поскольку триметиламин содержит в основном углерод и водород, это органическое соединение. B Согласно правилам для органических соединений, C и H пишутся первыми, что дает молекулярную формулу C 3 H 9 N.

    Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

    Напишите молекулярную формулу каждой молекулы.

    1. Хлороформ, который был одним из первых анестетиков и до недавнего времени использовался во многих сиропах от кашля, содержит один атом углерода, один атом водорода и три атома хлора.Его сжатая структурная формула: CHCl 3 .
    2. Гидразин используется в качестве топлива в реактивных двигателях космического корабля «Шаттл». Его сжатая структурная формула: H 2 NNH 2 .
    3. Путресцин — это соединение с резким запахом, впервые выделенное из экстрактов гниющего мяса. Его сжатая структурная формула: H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 . Это часто записывается как H 2 N (CH 2 ) 4 NH 2 , чтобы указать, что существует четыре фрагмента CH 2 , связанных вместе.
    Ответьте на

    CHCl 3

    Ответ б

    N 2 H 4

    Ответ c

    C 4 H 12 N 2

    Ионные соединения

    Вещества, описанные в предыдущем обсуждении, состоят из электрически нейтральных молекул; то есть количество положительно заряженных протонов в ядре равно количеству отрицательно заряженных электронов.Напротив, ионы — это атомы или сборки атомов, которые имеют общий электрический заряд. Ионы, которые содержат меньше электронов, чем протоны, имеют общий положительный заряд и называются катионами. И наоборот, ионы, которые содержат больше электронов, чем протонов, имеют общий отрицательный заряд и называются анионами. Ионные соединения содержат как катионы, так и анионы в соотношении, которое не приводит к отсутствию чистого электрического заряда.

    Примечание

    Ионные соединения содержат как катионы, так и анионы в соотношении, которое дает ноль электрического заряда.

    Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Ковалентная и ионная связь. (а) В молекулярном водороде (H 2 ) два атома водорода имеют два общих электрона, образуя ковалентную связь. (b) Ионное соединение NaCl образуется, когда электроны от атомов натрия переносятся на атомы хлора. Образовавшиеся ионы Na + и Cl образуют трехмерное твердое тело, которое удерживается вместе за счет притягивающих электростатических взаимодействий.

    В ковалентных соединениях электроны распределяются между связанными атомами и одновременно притягиваются более чем к одному ядру.Напротив, ионные соединения содержат катионы и анионы, а не отдельные нейтральные молекулы. Ионные соединения удерживаются вместе за счет притягивающих электростатических взаимодействий между катионами и анионами. В ионном соединении катионы и анионы расположены в пространстве, чтобы сформировать расширенный трехмерный массив, который максимизирует количество притягивающих электростатических взаимодействий и минимизирует количество отталкивающих электростатических взаимодействий (Рисунок \ (\ PageIndex {5} \)). Как показано в уравнении 3.1.1, электростатическая энергия взаимодействия между двумя заряженными частицами пропорциональна произведению зарядов на частицах и обратно пропорциональна расстоянию между ними:

    \ [\ text {электростатическая энергия} \ propto {Q_1Q_2 \ over r} \ label {3.1.1} \]

    где

    • \ (Q_1 \) и \ (Q_2 \) — электрические заряды на частицах 1 и 2, а
    • \ (r \) — расстояние между ними.

    Когда \ (Q_1 \) и \ (Q_2 \) оба положительны, что соответствует зарядам катионов, катионы отталкиваются друг от друга и электростатическая энергия положительна. Когда \ (Q_1 \) и \ (Q_2 \) оба отрицательны, что соответствует зарядам анионов, анионы отталкиваются друг от друга, и электростатическая энергия снова становится положительной.Электростатическая энергия отрицательна только тогда, когда заряды имеют противоположные знаки; то есть положительно заряженные виды притягиваются к отрицательно заряженным и наоборот. Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {6} \), сила взаимодействия пропорциональна величине зарядов и уменьшается по мере увеличения расстояния между частицами. Эти энергетические факторы более подробно обсуждаются позже.

    Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Влияние заряда и расстояния на силу электростатических взаимодействий.По мере увеличения заряда на ионах или уменьшения расстояния между ионами увеличивается сила притягивающего (-… +) или отталкивающего (-… — или +… +) взаимодействий. Сила этих взаимодействий представлена ​​толщиной стрелок.

    Примечание

    Если электростатическая энергия положительна, частицы отталкиваются друг от друга; если электростатическая энергия отрицательна, частицы притягиваются друг к другу.

    Одним из примеров ионного соединения является хлорид натрия (NaCl), образованный из натрия и хлора.При образовании химических соединений многие элементы имеют тенденцию приобретать или терять достаточно электронов, чтобы достичь того же количества электронов, что и ближайший к ним благородный газ в периодической таблице. Когда натрий и хлор вступают в контакт, каждый атом натрия отдает электрон, чтобы стать ионом Na + , с 11 протонами в его ядре, но только 10 электронами (как неон), и каждый атом хлора получает электрон, чтобы стать Cl. ион, с 17 протонами в ядре и 18 электронами (как аргон), как показано в части (b) на рисунке \ (\ PageIndex {5} \).Твердый хлорид натрия содержит равное количество катионов (Na + ) и анионов (Cl ), что обеспечивает электрическую нейтральность. Каждый ион Na + окружен 6 ионами Cl , а каждый ион Cl окружен 6 ионами Na + . Из-за большого количества притягивающих взаимодействий Na + Cl общая притягивающая электростатическая энергия в NaCl велика.

    В соответствии с тенденцией иметь такое же количество электронов, что и ближайший благородный газ, при образовании ионов элементы в группах 1, 2 и 3 имеют тенденцию терять один, два и три электрона, соответственно, с образованием катионов, таких как Na + и Mg 2 + .Тогда у них такое же количество электронов, как и у ближайшего благородного газа: неона. Аналогично, K + , Ca 2 + и Sc 3 + имеют по 18 электронов, как и ближайший благородный газ: аргон. Кроме того, элементы в группе 13 теряют три электрона с образованием катионов, таких как Al 3 + , снова достигая того же количества электронов, что и ближайший к ним благородный газ в периодической таблице. Поскольку лантаноиды и актиниды формально принадлежат к группе 3, наиболее распространенным ионом, образованным этими элементами, является M 3 + , где M представляет собой металл.И наоборот, элементы в группах 17, 16 и 15 часто реагируют с получением одного, двух и трех электронов соответственно с образованием таких ионов, как Cl , S 2- и P 3-. Такие ионы, которые содержат только один атом, называются одноатомными ионами. Заряды большинства одноатомных ионов, полученных от элементов основной группы, можно предсказать, просто взглянув на периодическую таблицу и посчитав, сколько столбцов находится в крайнем левом или правом углу. Например, барий (в Группе 2) образует Ba 2 + , чтобы иметь то же количество электронов, что и его ближайший благородный газ, ксенон; кислород (в группе 16) образует O 2-, чтобы иметь такое же количество электронов, как неон; а цезий (в группе 1) образует Cs + , который имеет такое же количество электронов, как ксенон.Обратите внимание, что этот метод неэффективен для большинства переходных металлов, как обсуждалось в разделе 2.3. Некоторые общие одноатомные ионы перечислены в Таблице \ (\ PageIndex {2} \).

    Примечание

    элементов в группах 1, 2 и 3 имеют тенденцию образовывать ионы 1+, 2+ и 3+ соответственно; элементы в группах 15, 16 и 17 имеют тенденцию к образованию ионов 3–, 2– и 1– соответственно.

    Таблица \ (\ PageIndex {2} \): некоторые общие одноатомные ионы и их имена
    Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 13 Группа 15 Группа 16 Группа 17

    Ли +

    литий

    Be 2 +

    бериллий

    N 3−

    нитрид

    (азид)

    О 2−

    оксид

    ф.

    фторид

    На +

    натрия

    мг 2 +

    магний

    Al 3 +

    алюминий

    П 3−

    фосфид

    С 2−

    сульфид

    Класс

    хлорид

    К +

    калий

    Ca 2 +

    кальций

    Ск 3 +

    скандий

    Ga 3 +

    галлий

    As 3−

    арсенид

    SE 2−

    селенид

    рублей

    бромид

    руб. +

    рубидий

    Sr 2 +

    стронций

    Y 3 +

    иттрий

    В 3 +

    Индий

    Те 2−

    теллурид

    Я

    йодид

    CS +

    цезий

    Ba 2 +

    барий

    Ла 3 +

    лантан

    Пример \ (\ PageIndex {3} \)

    Предскажите заряд самого обычного одноатомного иона, образованного каждым элементом.

    1. алюминий, используемый в квантовых логических часах, самых точных часах в мире
    2. селен, из которого делают стекло рубинового цвета
    3. Иттрий, используемый для изготовления высокопроизводительных свечей зажигания

    Дано : элемент

    Запрошено : ионный заряд

    Стратегия :

    A Укажите группу в периодической таблице, к которой принадлежит элемент. Основываясь на его расположении в периодической таблице, решите, является ли элемент металлом, который имеет тенденцию терять электроны; неметалл, который имеет тенденцию собирать электроны; или полуметалл, который может делать то и другое.

    B После обнаружения ближайшего к элементу благородного газа определите количество электронов, которое элемент должен получить или потерять, чтобы иметь такое же количество электронов, что и ближайший благородный газ.

    Решение :

    1. A Алюминий — металл 13 группы; следовательно, он будет терять электроны. B Ближайший к алюминию благородный газ — неон. Алюминий потеряет три электрона с образованием иона Al 3 + , который имеет такое же количество электронов, как и неон.
    2. A Селен — неметалл группы 16, поэтому он будет иметь тенденцию приобретать электроны. B Ближайший благородный газ — криптон, поэтому мы прогнозируем, что селен получит два электрона, чтобы сформировать ион Se 2-, который имеет такое же количество электронов, как и криптон.
    3. A Иттрий находится в группе 3, и элементы этой группы представляют собой металлы, которые имеют тенденцию терять электроны. B Ближайшим к иттрию благородным газом является криптон, поэтому прогнозируется, что иттрий потеряет три электрона с образованием Y 3 + , который имеет такое же количество электронов, как и криптон.

    Упражнение \ (\ PageIndex {3} \)

    Предскажите заряд самого обычного одноатомного иона, образованного каждым элементом.

    1. Кальций, применяемый для профилактики остеопороза
    2. йод, необходимый для синтеза гормонов щитовидной железы
    3. цирконий, широко используемый в ядерных реакторах

    Ответ :

    1. Ca 2 +
    2. I
    3. Zr 4 +

    Физические свойства ионных и ковалентных соединений

    Как правило, ионные и ковалентные соединения имеют разные физические свойства.Ионные соединения образуют твердые кристаллические вещества, плавящиеся при высоких температурах и устойчивые к испарению. Эти свойства проистекают из характерной внутренней структуры ионного твердого тела, схематически проиллюстрированной в части (а) на рисунке \ (\ PageIndex {8} \), который показывает трехмерный массив чередующихся положительных и отрицательных ионов, удерживаемых вместе сильным электростатическим притяжением. . Напротив, как показано в части (b) на рисунке \ (\ PageIndex {8} \), большинство ковалентных соединений состоят из дискретных молекул, удерживаемых вместе сравнительно слабыми межмолекулярными силами (силами между молекулами), даже если атомы внутри каждой молекулы удерживаются вместе прочными внутримолекулярными ковалентными связями (силами внутри молекулы).Ковалентные вещества могут быть газами, жидкостями или твердыми телами при комнатной температуре и давлении, в зависимости от силы межмолекулярных взаимодействий. Ковалентные молекулярные твердые вещества имеют тенденцию образовывать мягкие кристаллы, которые плавятся при низких температурах и легко испаряются. Однако некоторые ковалентные вещества не являются молекулярными, а состоят из бесконечных трехмерных массивов ковалентно связанных атомов и включают некоторые из самых твердых известных материалов, например алмаз . Эта тема будет затронута в другом месте. Ковалентные связи, которые удерживают атомы вместе в молекулах, не затрагиваются, когда ковалентные вещества плавятся или испаряются, поэтому образуется жидкость или пар независимых молекул.Например, при комнатной температуре метан, основной компонент природного газа, представляет собой газ, состоящий из дискретных молекул CH 4 . Сравнение различных физических свойств ионных соединений и ковалентных молекулярных веществ приведено в Таблице \ (\ PageIndex {3} \).

    Таблица \ (\ PageIndex {3} \): Физические свойства типичных ионных соединений и ковалентных молекулярных веществ
    Ионные соединения Ковалентные молекулярные вещества
    твердые вещества газы, жидкости или мягкие твердые вещества
    высокие температуры плавления с низкой температурой плавления
    энергонезависимая летучие

    Рисунок \ (\ PageIndex {8} \): Взаимодействие в ионных и ковалентных твердых телах.(а) Положительно и отрицательно заряженные ионы в твердом ионном веществе, таком как хлорид натрия (NaCl), удерживаются вместе за счет сильных электростатических взаимодействий. (b) В этом представлении упаковки молекул метана (Ch5) в твердом метане, прототипе молекулярного твердого тела, молекулы метана удерживаются вместе в твердом теле только относительно слабыми межмолекулярными силами, даже если атомы внутри каждой молекулы метана удерживаются вместе прочными ковалентными связями.

    Когда химики синтезируют новое соединение, они могут еще не знать его молекулярную или структурную формулу.В таких случаях они обычно начинают с определения его эмпирической формулы, относительного числа атомов элементов в соединении, приведенного к наименьшим целым числам. Поскольку эмпирическая формула основана на экспериментальных измерениях количества атомов в образце соединения, она показывает только отношения количества присутствующих элементов. Разницу между эмпирической и молекулярной формулами можно проиллюстрировать на примере бутана, ковалентного соединения, используемого в качестве топлива в одноразовых зажигалках.Молекулярная формула бутана: C 4 H 10 . Отношение атомов углерода к атомам водорода в бутане составляет 4:10, которое может быть уменьшено до 2: 5. Таким образом, эмпирическая формула для бутана: C 2 H 5 . Формульная единица — это абсолютная группа атомов или ионов, представленная эмпирической формулой соединения, ионного или ковалентного. Бутан имеет эмпирическую формулу C 2 H 5 , но он содержит две формульные единицы C 2 H 5 , что дает молекулярную формулу C 4 H 10 .

    Поскольку ионные соединения не содержат дискретных молекул, для обозначения их состава используются эмпирические формулы. Все соединения, ионные или ковалентные, должны быть электрически нейтральными. Следовательно, положительный и отрицательный заряды в формульной единице должны точно компенсировать друг друга. Если катион и анион имеют одинаковые заряды, например Na + и Cl , то соединение должно иметь соотношение катионов к анионам 1: 1, а эмпирическая формула должна быть NaCl.Если заряды различаются по величине, то для получения нейтрального соединения необходимо соотношение катион: анион, отличное от 1: 1. В случае Mg 2 + и Cl , например, необходимы два иона Cl для уравновешивания двух положительных зарядов на каждом ионе Mg 2 + , что дает эмпирическую формулу MgCl 2 . Точно так же формула ионного соединения, содержащего ионы Na + и O 2−, — это Na 2 O.

    Примечание

    Ионные соединения не содержат дискретных молекул, поэтому для обозначения их состава используются эмпирические формулы.

    Бинарные ионные соединения

    Ионное соединение, которое содержит только два элемента, один присутствует в виде катиона, а другой в виде аниона, называется бинарным ионным соединением. Одним из примеров является MgCl 2 , коагулянт, используемый при приготовлении тофу из соевых бобов. Для бинарных ионных соединений индексы в эмпирической формуле также могут быть получены путем пересечения зарядов: используйте абсолютное значение заряда на одном ионе в качестве индекса для другого иона.Этот метод схематически показан следующим образом:

    Транспортные расходы . Одним из способов получения индексов в эмпирической формуле является пересечение зарядов .

    При пересечении сборов иногда необходимо уменьшить индексы до их простейшего отношения, чтобы написать эмпирическую формулу. Рассмотрим, например, соединение, образованное Mg 2 + и O 2−. Использование абсолютных значений зарядов на ионах в качестве индексов дает формулу Mg 2 O 2 :

    Это упрощает правильную эмпирическую формулу MgO.Эмпирическая формула содержит один ион Mg 2 + и один ион O 2−.

    Пример \ (\ PageIndex {4} \)

    Напишите эмпирическую формулу для простейшего бинарного ионного соединения, образованного из каждого иона или пары элементов.

    1. Ga 3 + и As 3−
    2. Eu 3 + и O 2−
    3. кальций и хлор

    Дано : ионы или элементы

    Запрошено : эмпирическая формула бинарного ионного соединения

    Стратегия :

    A Если не указано, определите ионные заряды на основе расположения элементов в периодической таблице.

    B Используйте абсолютное значение заряда каждого иона в качестве индекса для другого иона. Уменьшить индексы до наименьших цифр

    , чтобы написать эмпирическую формулу. Убедитесь, что эмпирическая формула электрически нейтральна.

    Решение

    а. B Использование абсолютных значений зарядов на ионах в качестве индексов дает Ga3As3:

    Сокращение индексов до наименьших целых чисел дает эмпирическую формулу GaAs, которая электрически нейтральна [+3 + (−3) = 0].С другой стороны, мы могли бы распознать, что Ga 3 + и As 3− имеют заряды одинаковой величины, но противоположных знаков. Один ион Ga 3 + уравновешивает заряд одного иона As 3-, и соединение 1: 1 не будет иметь чистого заряда. Поскольку мы пишем индексы, только если число больше 1, эмпирическая формула — GaAs. GaAs — это арсенид галлия, который широко используется в электронной промышленности в транзисторах и других устройствах.

    г. B Поскольку Eu 3 + имеет заряд +3, а O 2− имеет заряд −2, соединение 1: 1 будет иметь чистый заряд +1. Следовательно, мы должны найти кратные списаниям, которые отменяются. Мы перекрестно заряжаем, используя абсолютное значение заряда одного иона в качестве индекса для другого иона:

    Нижний индекс для Eu 3 + равен 2 (из O 2−), а нижний индекс для O 2− равен 3 (из Eu 3 + ), что дает Eu 2 O 3 ; нижние индексы не могут быть далее уменьшены.Эмпирическая формула содержит положительный заряд 2 (+3) = +6 и отрицательный заряд 3 (-2) = -6 для чистого заряда 0. Соединение Eu 2 O 3 нейтрально. Оксид европия отвечает за красный цвет экранов телевизоров и компьютеров.

    г. A Поскольку заряды на ионах не указаны, мы должны сначала определить ожидаемые заряды для наиболее распространенных ионов, полученных из кальция и хлора. Кальций находится в группе 2, поэтому он должен потерять два электрона, чтобы сформировать Ca 2 + .Хлор находится в группе 17, поэтому он должен получить один электрон, чтобы образовать Cl .

    B Два иона Cl необходимы для уравновешивания заряда на одном ионе Ca 2 + , что приводит к эмпирической формуле CaCl 2 . Мы также могли перекрестно заряжать, используя абсолютное значение заряда для Ca 2 + в качестве индекса для Cl и абсолютное значение заряда для Cl в качестве индекса для Ca:

    Нижние индексы в CaCl 2 не подлежат дальнейшему уменьшению.Эмпирическая формула электрически нейтральна [+2 + 2 (−1) = 0]. Это соединение — хлорид кальция, одно из веществ, используемых в качестве «соли» для таяния льда на дорогах и тротуарах зимой.

    Упражнение \ (\ PageIndex {4} \)

    Напишите эмпирическую формулу для простейшего бинарного ионного соединения, образованного из каждого иона или пары элементов.

    1. Li + и N 3−
    2. Al 3 + и O 2−
    3. литий и кислород

    Ответ :

    1. Li 3 N
    2. Al 2 O 3
    3. Li 2 O

    Многоатомные ионы

    Многоатомные ионы — это группы атомов, которые несут суммарный электрический заряд, хотя атомы в многоатомном ионе удерживаются вместе теми же ковалентными связями, которые удерживают атомы вместе в молекулах.Подобно тому, как существует гораздо больше видов молекул, чем простых элементов, существует гораздо больше видов многоатомных ионов, чем одноатомных ионов. Двумя примерами многоатомных катионов являются ионы аммония (NH 4 + ) и метиламмония (CH 3 NH 3 + ). Многоатомных анионов гораздо больше, чем многоатомных катионов; некоторые общие примеры находятся в Таблице \ (\ PageIndex {4} \).

    Таблица \ (\ PageIndex {4} \): общие многоатомные ионы и их имена
    Формула Имя Иона
    NH 4 + аммоний
    CH 3 NH 3 + метиламмоний
    ОН гидроксид
    O 2 2− перекись
    CN цианид
    SCN тиоцианат
    НЕТ 2 нитрит
    НЕТ 3 нитрат
    CO 3 2− карбонат
    HCO 3 гидрокарбонат или бикарбонат
    СО 3 2− сульфит
    СО 4 2− сульфат
    HSO 4 гидросульфат или бисульфат
    PO 4 3− фосфат
    HPO 4 2− гидрофосфат
    H 2 PO 4 дигидрофосфат
    ClO гипохлорит
    ClO 2 хлорит
    ClO 3 хлорат
    ClO 4 перхлорат
    MnO 4 перманганат
    CrO4 2 хромат
    Cr 2 O 7 2− дихромат
    С 2 О 4 2− оксалат
    HCO 2 формиат
    CH 3 CO 2 ацетат
    C 6 H 5 CO 2 бензоат

    Метод, используемый для прогнозирования эмпирических формул для ионных соединений, содержащих одноатомные ионы, также может использоваться для соединений, содержащих многоатомные ионы.Общий заряд катионов должен уравновешивать общий заряд анионов в формульной единице. Таким образом, ионы K + и NO 3 объединяются в соотношении 1: 1 с образованием KNO 3 (нитрата калия или селитры), основного ингредиента черного пороха. Точно так же Ca 2 + и SO 4 2− образуют CaSO 4 (сульфат кальция), который соединяется с различными количествами воды с образованием гипса и гипса. Многоатомные ионы NH 4 + и NO 3 образуют NH 4 NO 3 (нитрат аммония), широко используемое удобрение и, в чужих руках, взрывчатое вещество.Одним из примеров соединения, в котором ионы имеют заряды разной величины, является фосфат кальция, который состоит из ионов Ca 2 + и PO 4 3-; это основной компонент костей. Соединение электрически нейтрально, потому что ионы объединяются в соотношении трех ионов Ca 2 + [3 (+2) = +6] на каждые два иона [2 (−3) = −6], что дает эмпирическое значение формула Ca 3 (PO 4 ) 2 ; скобки вокруг PO 4 в эмпирической формуле указывают на то, что это многоатомный ион.Запись формулы фосфата кальция в виде Ca 3 P 2 O 8 дает правильное число каждого атома в формульной единице, но это скрывает тот факт, что соединение содержит легко идентифицируемый PO 4 3- ионы.

    Пример \ (\ PageIndex {5} \)

    Напишите эмпирическую формулу соединения, образованного каждой ионной парой.

    1. Na + и HPO 4 2−
    2. Катион калия и анион цианида
    3. Катион кальция и анион гипохлорита

    Дано : ионы

    Запрошенный : эмпирическая формула для ионного соединения

    Стратегия :

    A Если он не указан, определите заряд одноатомного иона по его положению в периодической таблице.Используйте таблицу \ (\ PageIndex {4} \) «Общие многоатомные ионы и их имена», чтобы найти заряд многоатомного иона.

    B Используйте абсолютное значение заряда каждого иона в качестве индекса для другого иона. При написании эмпирической формулы сократите индексы до наименьших целых чисел.

    Решение :

    а. B Поскольку HPO 4 2− имеет заряд -2, а Na + имеет заряд +1, эмпирическая формула требует, чтобы два иона Na + уравновешивали заряд многоатомного иона, давая Na 2 HPO 4 .Индексы сокращаются до наименьших чисел, поэтому эмпирическая формула: Na 2 HPO 4 . Это соединение представляет собой гидрофосфат натрия, который используется для придания текстуры плавленому сыру, пудингам и быстрым завтракам.

    г. A Катион калия — K + , а анион цианида — CN . B Поскольку величина заряда на каждом ионе одинакова, эмпирическая формула — KCN. Цианид калия очень токсичен, и одно время его использовали как крысиный яд.Однако это использование было прекращено, потому что слишком много людей были случайно отравлены.

    г. A Катион кальция — Ca 2 + , а анион гипохлорита — ClO . B Два иона ClO необходимы для уравновешивания заряда на одном ионе Ca 2 + , давая Ca (ClO) 2 . Нижние индексы не могут быть далее уменьшены, поэтому эмпирическая формула Ca (ClO) 2 . Это гипохлорит кальция, «хлор», используемый для очистки воды в плавательных бассейнах.

    Упражнение \ (\ PageIndex {5} \)

    Напишите эмпирическую формулу соединения, образованного каждой ионной парой.

    1. Ca 2 + и H 2 PO 4
    2. Катион натрия и анион бикарбоната
    3. Катион аммония и сульфат-анион

    Ответ :

    1. Ca (H 2 PO 4 ) 2 : дигидрофосфат кальция является одним из ингредиентов разрыхлителя.
    2. NaHCO 3 : бикарбонат натрия содержится в антацидах и разрыхлителе; в чистом виде продается как пищевая сода.
    3. (NH 4 ) 2 SO 4 : сульфат аммония является обычным источником азота в удобрениях.

    Сводка

    • Есть два принципиально разных типа химических связей (ковалентные и ионные), которые заставляют вещества иметь очень разные свойства.
    • Состав соединения представлен эмпирической или молекулярной формулой, каждая из которых состоит по крайней мере из одной формульной единицы.Авторы

    Атомы в химических соединениях удерживаются вместе притягивающими электростатическими взаимодействиями, известными как химические связи. Ионные соединения содержат положительно и отрицательно заряженные ионы в соотношении, которое приводит к нулевому общему заряду. Ионы удерживаются вместе в регулярном пространственном расположении за счет электростатических сил. Большинство ковалентных соединений состоят из молекул, групп атомов, в которых одна или несколько пар электронов разделяются по крайней мере двумя атомами, образуя ковалентную связь.Атомы в молекулах удерживаются вместе за счет электростатического притяжения между положительно заряженными ядрами связанных атомов и отрицательно заряженными электронами, разделяемыми ядрами. Молекулярная формула ковалентного соединения дает типы и количество присутствующих атомов. Соединения, которые содержат преимущественно углерод и водород, называются органическими соединениями, тогда как соединения, которые состоят в основном из элементов, отличных от углерода и водорода, являются неорганическими соединениями. Двухатомные молекулы содержат два атома, а многоатомные молекулы — более двух.Структурная формула указывает на состав, приблизительную структуру и форму молекулы. Одинарные связи, двойные связи и тройные связи представляют собой ковалентные связи, в которых одна, две и три пары электронов, соответственно, разделяются между двумя связанными атомами. Атомы или группы атомов, обладающие чистым электрическим зарядом, называются ионами; они могут иметь либо положительный заряд (катионы), либо отрицательный заряд (анионы). Ионы могут состоять из одного атома (одноатомные ионы) или нескольких (многоатомные ионы). Заряды на одноатомных ионах большинства элементов основной группы можно предсказать, исходя из местоположения элемента в периодической таблице.Ионные соединения обычно образуют твердые кристаллические вещества с высокими температурами плавления. Ковалентные молекулярные соединения, напротив, состоят из дискретных молекул, удерживаемых вместе слабыми межмолекулярными силами, и могут быть газами, жидкостями или твердыми телами при комнатной температуре и давлении.

    Эмпирическая формула дает относительное количество атомов элементов в соединении, приведенное к наименьшим целым числам. Формульная единица представляет собой абсолютную группу, представленную эмпирической формулой соединения, ионного или ковалентного.Эмпирические формулы особенно полезны для описания состава ионных соединений, которые не содержат легко идентифицируемых молекул. Некоторые ионные соединения встречаются в виде гидратов, которые содержат определенное соотношение слабосвязанных молекул воды, называемых водами гидратации.

    5.3: Химические формулы — как представлять соединения

    Цели обучения

    • Определите количество различных атомов в формуле.
    • Определите химическую формулу, молекулярную формулу и эмпирическую формулу.

    A Химическая формула — это выражение, которое показывает элементы в соединении и относительные пропорции этих элементов. Вода состоит из водорода и кислорода в соотношении 2: 1. Химическая формула воды \ (\ ce {H_2O} \). Серная кислота является одним из наиболее широко производимых химических веществ в Соединенных Штатах и ​​состоит из элементов водорода, серы и кислорода. Химическая формула серной кислоты \ (\ ce {H_2SO_4} \).

    Определенные группы атомов связаны вместе, образуя так называемый многоатомный ион, который действует как единое целое.Более подробно многоатомные ионы обсуждаются в разделе 5.5. Многоатомные ионы заключаются в скобки с нижним индексом, если в химической формуле присутствует более одного иона одного и того же типа. Формула \ (\ ce {Ca3 (PO4) 2} \) представляет собой соединение со следующим:

    3 атома Ca + 2 PO 4 3- ионов

    Чтобы подсчитать общее количество атомов в формулах с многоатомными ионами, заключенными в скобки, используйте нижний индекс в качестве множителя для каждого атома или количества атомов.

    Ca 3 (PO 4 ) 2

    3 Ca + 2 x1 P + 2 x 4 O = 3 атома Ca + 2 атома P + 8 атомов O

    Молекулярная формула

    A Молекулярная формула — это химическая формула молекулярного соединения, которая показывает виды и количество атомов, присутствующих в молекуле соединения. Аммиак представляет собой соединение азота и водорода, как показано ниже:

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Молекулярная формула аммиака.

    Обратите внимание на пример, что существуют некоторые стандартные правила, которым нужно следовать при написании молекулярных формул. Расположение элементов зависит от конкретной конструкции, которая на данном этапе не имеет значения. Количество атомов каждого типа указывается нижним индексом после атома. Если есть только один атом, число не записывается. Если имеется более одного атома определенного типа, номер записывается в виде нижнего индекса после атома. Мы не будем писать \ (\ ce {N_3H} \) для аммиака, потому что это будет означать, что в молекуле есть три атома азота и один атом водорода, что неверно.

    Эмпирическая формула

    Эмпирическая формула — это формула, которая показывает элементы в соединении в их наименьшем целочисленном соотношении. Глюкоза — это важный простой сахар, который клетки используют в качестве основного источника энергии. Его молекулярная формула \ (\ ce {C_6H_ {12} O_6} \). Поскольку каждый из нижних индексов делится на 6, эмпирическая формула для глюкозы равна \ (\ ce {CH_2O} \). Когда химики анализируют неизвестное соединение, часто первым шагом является определение его эмпирической формулы.

    • молекулярная формула: \ (\ ce {C_6H_ {12} O_6} \)
    • эмпирическая формула: \ (\ ce {CH_2O} \)

    Существует очень много соединений, чьи молекулярные и эмпирические формулы совпадают. Если молекулярная формула не может быть упрощена до меньшего целочисленного отношения, как в случае \ (\ ce {H_2O} \) или \ (\ ce {P_2O_5} \), то эмпирическая формула также является молекулярной формулой.

    Сводка

    • Химическая формула — это выражение, которое показывает элементы в соединении и относительные пропорции этих элементов.
    • Если присутствует только один атом определенного типа, нижний индекс не используется.
    • Для атомов, в которых присутствуют два или более атомов определенного типа, после символа этого атома пишется нижний индекс.
    • Многоатомные ионы в химических формулах заключаются в скобки с нижним индексом, если существует более одного многоатомного иона одного и того же типа.
    • Молекулярные формулы не указывают, как атомы расположены в молекуле.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.