Formule chimice ale substanțelor. Formule chimice ale substanțelor Ce informații conține o formulă chimică?

Formula chimica este o imagine care folosește simboluri.

Semne ale elementelor chimice

Semn chimic sau simbolul elementului chimic– aceasta este prima sau două primele litere ale numelui latin al acestui element.

De exemplu: FerrumFe , Cuprum -Cu , OxigeniuO etc.

Tabelul 1: Informații furnizate de un semn chimic

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

Cazurile în care numele unui simbol chimic este citit diferit sunt prezentate în Tabelul 2:

Formule chimice ale substanțelor simple

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

Asa de substanță de fierȘi element chimic fier sunt desemnate la fel - Fe .

Dacă are o structură moleculară (există sub forma , atunci formula sa este simbolul chimic al elementului cu index dreapta jos indicând număr de atomiîntr-o moleculă: H 2, O2, O 3, N 2, F 2, Cl2, BR 2, P 4, S 8.

Tabelul 3: Informații furnizate de un semn chimic

Formule chimice ale substanțelor complexe

Formula unei substanțe complexe se prepară prin notarea semnelor elementelor chimice din care este compusă substanța, indicând numărul de atomi ai fiecărui element din moleculă. În acest caz, de regulă, sunt scrise elemente chimice în ordinea creşterii electronegativităţii în conformitate cu următoarele serii practice:

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

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

Excepțiile sunt:

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

Formule chimice ale substanţelor existente sub formă dimeri (NU 2 , P2O 3 , P2O5, săruri de mercur monovalent, de exemplu: HgCl , HgNO3 etc.), scrise sub forma N 2 O4,P 4 O6,P 4 O 10Hg 2 Cl2,Hg 2 ( NU 3) 2 .

Numărul de atomi ai unui element chimic dintr-o moleculă și un ion complex este determinat pe baza conceptului valenţă sau stări de oxidareși este înregistrată index dreapta jos din semnul fiecărui element (se omite indicele 1). În acest caz, se pornește de la regula:

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

De exemplu:

2Al3 + +3SO42- =Al2(SO4)3

Se folosește aceeași regulă la determinarea stării de oxidare a unui element chimic folosind formula unei substanțe sau complex. Este de obicei un element care are mai multe stări de oxidare. Trebuie cunoscute stările de oxidare ale elementelor rămase care formează molecula sau ionul.

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

La compilarea formulelor de valență o substanță este reprezentată ca un compus format din două particule de tipuri diferite, ale căror valențe sunt cunoscute. Apoi folosesc regulă:

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

De exemplu:

Se numește numărul care precede formula într-o ecuație de reacție coeficient. Ea indică fie numărul de molecule, sau numărul de moli de substanță.

Coeficientul dinaintea simbolului chimic, indică numărul de atomi ai unui element chimic dat, iar în cazul în care semnul este formula unei substanțe simple, coeficientul indică fie număr de atomi, sau numărul de moli ai acestei substanţe.

De exemplu:

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

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

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

Formule grafice

Pentru a obține mai mult informatii complete despre substanța pe care o folosesc formule grafice , care indică ordinea conexiunii atomilor dintr-o moleculăȘi valența fiecărui element.

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

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

• Determinați valența tuturor elementelor chimice care formează substanța.
• Notați semnele tuturor elementelor chimice care formează substanța, fiecare într-o cantitate egală cu numărul de atomi ai unui element dat din moleculă.
• Conectați semnele elementelor chimice cu liniuțe. Fiecare liniuță denotă o pereche care comunică între elemente chimice și, prin urmare, aparține în mod egal ambelor elemente.
• Numărul de linii care înconjoară semnul unui element chimic trebuie să corespundă cu valența acestui element chimic.
• La formularea acizilor care conțin oxigen și a sărurilor acestora, atomii de hidrogen și atomii de metal sunt legați de elementul care formează acid printr-un atom de oxigen.
• Atomii de oxigen sunt combinați între ei numai la formularea peroxizilor.

Exemple de formule grafice:

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

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

Formulele substanţelor simple hidrogen şi oxigen, ale căror molecule sunt formate din doi atomi identici, sunt scrise astfel: H 2 (se citeşte „cenuşă-doi”) şi 0 2 (se citeşte „o-doi”) (Fig. 26).

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

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

Coeficienții se scriu în mod similar atunci când indică numărul de atomi liberi ai unui element chimic. De exemplu, trebuie să notăm expresia: cinci atomi de fier și șapte atomi de oxigen. Acest lucru se face după cum urmează: 5Fe și 7O.

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

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

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

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

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

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

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

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

Orez. 29.
Fiecare element are propria sa valoare relativă a masei atomice

În mod similar, greutatea moleculară relativă a unei substanțe se notează cu M r, de exemplu M r (H 2 0) = 18.

Masa atomică relativă a unui element A r și masa moleculară relativă a unei substanțe M r sunt mărimi care nu au unități de măsură.

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

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

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

Cuvinte și expresii cheie

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

Lucrați cu computerul

1. Consultați aplicația electronică. Studiați materialul lecției și finalizați sarcinile atribuite.
2. Căutați pe Internet adrese de email, care poate servi ca surse suplimentare care dezvăluie conținutul cuvintelor cheie și al expresiilor din paragraf. Oferiți-vă ajutorul profesorului în pregătirea unei noi lecții - faceți un raport asupra cuvintelor și frazelor cheie din următorul paragraf.

Întrebări și sarcini

1. Ce înseamnă intrările: 3H; 2H20; 5O2?
2. Scrieți formula zaharozei dacă știți că molecula sa conține doisprezece atomi de carbon, douăzeci și doi de atomi de hidrogen și unsprezece atomi de oxigen.
3. Folosind figura 2, notați formulele substanțelor și calculați greutățile moleculare relative ale acestora.
4. Carei forme de existenta a elementului chimic oxigen corespunde fiecaruia dintre urmatoarele intrari: 3O; 5O2; 4CO2?
5. De ce masa atomică relativă a unui element și masa moleculară relativă a unei substanțe nu au unități de măsură?
6. Care dintre substanțele ale căror formule sunt SO 2 și SO 3 are o fracție de masă mai mare de sulf? Confirmați răspunsul cu calcule.
7. Calculați fracțiunile de masă ale elementelor din acidul azotic HNO3.
8. Da descriere completa glucoză C 6 H 12 0 6, folosind exemplul de descriere a dioxidului de carbon C0 2.

1. Ce cantitate de substanță oxid de calciu are o masă de 140 g? (CaO)
2. Calculați masa și volumul dioxidului de carbon Co2 cu o cantitate de substanță de 2,2 moli.
Răspunde la întrebările.
3. Poziția metalelor în PSCE, caracteristici ale structurii lor electronice. Sunt comune proprietăți fizice metal Creați formule electronice pentru calciu, litiu și aluminiu.

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

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

a) poziţia în PSHE - perioadă, grupă, număr de niveluri energetice, număr de electroni la ultimul nivel;
b) formula oxidului superior, caracterul acestuia;
c) formula hidroxidului superior, caracterul acestuia;
d) formula și denumirea unui compus hidrogen volatil.

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

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

Oxidul de vanadiu (V) este produs prin arderea pulberii metalice în oxigen. Calculați masa de vanadiu necesară pentru a obține un oxid de 50 g.

Am prezentat litere mici ca cifre: z - 3; z - 2.

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

1. Ce literă reprezintă două molecule de clor?

2. Care intrare citește magneziu-clor-doi?

3. Alegeți substanțe simple.

4. Selectați formulele de substanțe numai cu indicele „1”.

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

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

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

8 Identificați o substanță complexă a cărei greutate moleculară relativă este 170.

Și ajută-mă să rezolv acest extra. exercițiu:

Folosind datele din sarcina 3, răspundeți la întrebări.

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