Podstawowe wzory w chemii. Zbiór podstawowych wzorów do szkolnego kursu chemii

kilka podstawowych pojęć i formuł.

Wszystkie substancje mają różną masę, gęstość i objętość. Kawałek metalu z jednego pierwiastka może ważyć wielokrotnie więcej niż dokładnie tej samej wielkości kawałek innego metalu.


Kret
(liczba moli)

Przeznaczenie: kret, międzynarodowe: mol- jednostka miary ilości substancji. Odpowiada ilości zawartej substancji nie dotyczy cząstki (cząsteczki, atomy, jony) Dlatego wprowadzono uniwersalną wielkość - liczba moli. Często spotykanym zwrotem w zadaniach jest „otrzymano... mol substancji”

nie dotyczy= 6,02 1023

nie dotyczy- Liczba Avogadra. Także „liczba za zgodą”. Ile atomów znajduje się na końcu ołówka? Około tysiąca. Praca z takimi ilościami jest niewygodna. Dlatego chemicy i fizycy na całym świecie byli zgodni – oznaczmy cząstki 6,02×1023 (atomy, cząsteczki, jony) jako 1 mol Substancje.

1 mol = 6,02 1023 cząstek

Była to pierwsza z podstawowych formuł rozwiązywania problemów.

Masa molowa substancji

Masa cząsteczkowa substancja jest masą jednego mol substancji.

Oznaczany jako Mr. Występuje zgodnie z układem okresowym - jest to po prostu suma mas atomowych substancji.

Na przykład otrzymujemy kwas siarkowy - H2SO4. Obliczmy masę molową substancji: masa atomowa H = 1, S-32, O-16.
Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 g\mol.

Drugą niezbędną formułą rozwiązywania problemów jest

wzór na masę substancji:

Oznacza to, że aby znaleźć masę substancji, musisz znać liczbę moli (n), a masę molową znajdujemy z układu okresowego.

Prawo zachowania masy - Masa substancji wchodzących w reakcję chemiczną jest zawsze równa masie powstałych substancji.

Jeśli znamy masę substancji, które przereagowały, możemy znaleźć masę produktów tej reakcji. I wzajemnie.

Trzecia formuła rozwiązywania problemów chemicznych to

objętość substancji:

Przepraszamy, ten obraz nie spełnia naszych wytycznych. Aby kontynuować publikację, usuń obraz lub prześlij inny.

Skąd wzięła się liczba 22,4? Z Prawo Avogadra:

równe objętości różnych gazów pobrane w tej samej temperaturze i ciśnieniu zawierają tę samą liczbę cząsteczek.

Zgodnie z prawem Avogadro 1 mol gazu doskonałego w normalnych warunkach (n.s.) ma tę samą objętość Vm= 22,413 996(39) l

Oznacza to, że jeśli w zadaniu mamy podane normalne warunki, to znając liczbę moli (n), możemy znaleźć objętość substancji.

Więc, podstawowe formuły rozwiązywania problemów w chemii

Liczba Avogadronie dotyczy

6,02 1023 cząstek

Ilość substancji n (mol)

n=V\22,4 (l\mol)

Masa substancji m (g)

Objętość substancji V(l)

V=n 22,4 (l\mol)

Przepraszamy, ten obraz nie spełnia naszych wytycznych. Aby kontynuować publikację, usuń obraz lub prześlij inny.

To są formuły. Często, aby rozwiązać problemy, trzeba najpierw napisać równanie reakcji i (koniecznie!) ułożyć współczynniki - ich stosunek określa stosunek moli w procesie.

Zbiór podstawowych wzorów do szkolnego kursu chemii

Zbiór podstawowych wzorów do szkolnego kursu chemii

G. P. Loginova

Elena Savinkina

E. V. Savinkina G. P. Loginova

Zbiór podstawowych wzorów chemicznych

Kieszonkowy przewodnik studencki

chemia ogólna

Najważniejsze pojęcia i prawa chemiczne

Pierwiastek chemiczny- jest to pewien rodzaj atomu o tym samym ładunku jądrowym.

Względna masa atomowa(A r) pokazuje, ile razy masa atomu danego pierwiastka chemicznego jest większa od masy atomu węgla-12 (12 C).

Substancja chemiczna– zbiór dowolnych cząstek chemicznych.

Cząstki chemiczne
Jednostka formuły– cząstka konwencjonalna, której skład odpowiada danemu wzorowi chemicznemu, np.:

Ar – substancja argonowa (składa się z atomów Ar),

H 2 O – substancja woda (składa się z cząsteczek H 2 O),

KNO 3 – substancja azotan potasu (składa się z kationów K+ i anionów NO 3 ¯).

Zależności między wielkościami fizycznymi
Masa atomowa (względna) pierwiastka B, Ar (B):

Gdzie *T(atom B) – masa atomu pierwiastka B;

*t i- jednostka masy atomowej;

*t i = 1/12 T(atom 12 C) = 1,6610 24 g.

Ilość substancji B, n(B), mol:

Gdzie N(B)– liczba cząstek B;

NIE– stała Avogadra (NA = 6.0210 23 mol -1).

Masa molowa substancji V, M(V), g/mol:

Gdzie telewizja)– masa B.

Objętość molowa gazu W, V M l/mol:

Gdzie VM = 22,4 l/mol (konsekwencja prawa Avogadro), w normalnych warunkach (n.s. - ciśnienie atmosferyczne p = 101 325 Pa (1 atm); temperatura termodynamiczna T = Temperatura 273,15 K lub Celsjusza t = 0°C).

B dla wodoru, D(gaz B przez H2):

*Gęstość substancji gazowej W drogą powietrzną, D(gaz B w powietrzu): Udział masowy pierwiastka mi w materii V, w(E):

Gdzie x jest liczbą atomów E we wzorze substancji B

Budowa atomu i prawo okresowości D.I. Mendelejew

Liczba masowa (A) – całkowita liczba protonów i neutronów w jądrze atomowym:

ZA = N(p 0) + N(p +).
Atomowy ładunek jądrowy (Z) równa liczbie protonów w jądrze i liczbie elektronów w atomie:
Z = N(p+) = N(e¯).
Izotopy– atomy tego samego pierwiastka, różniące się liczbą neutronów w jądrze, np.: potas-39:39 K (19 p + , 20n 0, 19mi); potas-40: 40 K (19 p+, 21n 0, 19e¯).
* Poziomy i podpoziomy energii
*Orbital atomowy(AO) charakteryzuje obszar przestrzeni, w którym prawdopodobieństwo znalezienia się elektronu o określonej energii jest największe.
*Kształty orbitali s i p
Prawo okresowe i układ okresowy D.I. Mendelejew
Właściwości pierwiastków i ich związków powtarzają się okresowo wraz ze wzrostem liczby atomowej, która jest równa ładunkowi jądra atomu pierwiastka.

Numer okresu odpowiada liczba poziomów energetycznych wypełnionych elektronami, i oznacza ostatni poziom energii do wypełnienia(UE).

Numer grupy A przedstawia I itp.

Numer grupy B przedstawia liczba elektronów walencyjnych ns I (n – 1)d.

Sekcja elementów S– podpoziom energetyczny (ESL) jest wypełniony elektronami ns-EPU– grupy IA i IIA, H i He.

sekcja elementów p– wypełniony elektronami np-EPU– grupy IIIA-VIIIA.

Sekcja elementów D– wypełniony elektronami (P- 1) d-EPU – grupy IB-VIIIB2.

sekcja elementów f– wypełniony elektronami (P-2) f-EPU – lantanowce i aktynowce.

Zmiany składu i właściwości związków wodorowych pierwiastków III okresu układu okresowego
Nielotny, rozkłada się z wodą: NaH, MgH 2, AlH 3.

Lotne: SiH 4, PH 3, H 2 S, HCl.

Zmiany składu i właściwości wyższych tlenków i wodorotlenków pierwiastków III okresu układu okresowego
Podstawowy: Na 2 O – NaOH, MgO – Mg(OH) 2.

Amfoteryczny: Al 2 O 3 – Al(OH) 3.

Kwaśny: SiO 2 – H 4 SiO 4, P 2 O 5 – H 3 PO 4, SO 3 – H 2 SO 4, Cl 2 O 7 – HClO 4.

Wiązanie chemiczne

Elektroujemność(χ) to wielkość charakteryzująca zdolność atomu w cząsteczce do uzyskania ładunku ujemnego.
Mechanizmy tworzenia wiązań kowalencyjnych
Mechanizm wymiany- nakładanie się dwóch orbitali sąsiednich atomów, z których każdy ma jeden elektron.

Mechanizm dawca-akceptor– nakładanie się wolnego orbitalu jednego atomu na orbital innego atomu, który zawiera parę elektronów.

Nakładanie się orbitali podczas tworzenia wiązania
*Rodzaj hybrydyzacji – kształt geometryczny cząstki – kąt pomiędzy wiązaniami
Hybrydyzacja orbitali atomów centralnych– wyrównanie ich energii i formy.

sp– liniowy – 180°

sp 2– trójkątny – 120°

sp 3– czworościenny – 109,5°

sp 3 d– trygonalno-bipiramidalny – 90°; 120°

sp 3 d 2– oktaedryczny – 90°

Mieszanki i roztwory

Rozwiązanie- jednorodny układ składający się z dwóch lub więcej substancji, których zawartość może zmieniać się w pewnych granicach.

Rozwiązanie: rozpuszczalnik (np. woda) + substancja rozpuszczona.

Prawdziwe rozwiązania zawierają cząstki mniejsze niż 1 nanometr.

Roztwory koloidalne zawierają cząstki o wielkości od 1 do 100 nanometrów.

Mieszanki mechaniczne(zawiesiny) zawierają cząstki większe niż 100 nanometrów.

Zawieszenie=> ciało stałe + ciecz

Emulsja=> ciecz + ciecz

Piana, mgła=> gaz + ciecz

Rozdziela się mieszaniny heterogeniczne osadzanie i filtrowanie.

Rozdziela się jednorodne mieszaniny odparowanie, destylacja, chromatografia.

Roztwór nasycony jest lub może być w równowadze z substancją rozpuszczoną (jeśli substancja rozpuszczona jest stała, to jej nadmiar znajduje się w osadzie).

Rozpuszczalność– zawartość substancji rozpuszczonej w roztworze nasyconym w danej temperaturze.

Roztwór nienasycony mniej,

Roztwór przesycony zawiera substancję rozpuszczoną więcej, niż jego rozpuszczalność w danej temperaturze.

Zależności pomiędzy wielkościami fizykochemicznymi w roztworze
Udział masowy substancji rozpuszczonej W, w(B); ułamek jednostki lub%:

Gdzie telewizja)– masa B,

t(r)– masa roztworu.

Masa roztworu, m(p), g:

m(p) = m(B) + m(H 2 O) = V(p) ρ(p),
gdzie F(p) jest objętością roztworu;

ρ(p) – gęstość roztworu.

Objętość roztworu, V(p), ja:

stężenie molowe, s(V), mol/l:

Gdzie n(B) jest ilością substancji B;

M(B) – masa molowa substancji B.

Zmiana składu roztworu
Rozcieńczanie roztworu wodą:

> telewizja)= t(B);

> masa roztworu zwiększa się o masę dodanej wody: m"(p) = m(p) + m(H2O).

Odparowanie wody z roztworu:

> masa substancji nie zmienia się: t"(B) = t(B).

> masa roztworu zmniejsza się wraz z masą odparowanej wody: m"(p) = m(p) – m(H 2 O).

Połączenie dwóch rozwiązań: Masy roztworów, a także masy rozpuszczonej substancji sumują się:

t”(B) = t(B) + t”(B);

t"(p) = t(p) + t"(p).

Kropla Kryształu: masę substancji rozpuszczonej i masę roztworu zmniejsza się o masę wytrąconych kryształów:

m"(B) = m(B) – m(osad); m"(p) = m(p) – m(osad).

Masa wody się nie zmienia.

Efekt termiczny reakcji chemicznej

*Entalpia tworzenia substancji ΔH°(B), kJ/mol, to entalpia reakcji tworzenia 1 mola substancji z substancji prostych w ich stanach normalnych, czyli pod stałym ciśnieniem (1 atm na każdy gaz w układzie lub przy całkowitej ciśnienie 1 atm. przy braku gazowych uczestników reakcji) i stała temperatura (zwykle 298 K , lub 25°C).
*Efekt termiczny reakcji chemicznej (prawo Hessa)
Q = ΣQ(produkty) – ΣQ(odczynniki).
ΔН° = ΣΔН°(produkty) – Σ Δ°(odczynniki).
Dla reakcji aA + bB +… = dD + eE +…
ΔH° = (dΔH°(D) + eΔH°(E) +…) – (aΔH°(A) + bΔH°(B) +…),
Gdzie a, b, d, e– stechiometryczne ilości substancji odpowiadające współczynnikom w równaniu reakcji.

Szybkość reakcji chemicznej

Jeśli w czasie τ objętości V ilość reagenta lub produktu zmieniona o Δ N, reakcja szybkościowa:

Dla reakcji jednocząsteczkowej A →…:

v = k c(A).
Dla reakcji dwucząsteczkowej A + B → ...:
v = k c(A) c(B).
Dla reakcji trójcząsteczkowej A + B + C → ...:
v = k c(A) c(B) c(C).
Zmiana szybkości reakcji chemicznej
Reakcja szybkościowa zwiększyć:

1) chemicznie aktywny odczynniki;

2) awans stężenia odczynników;

3) zwiększyć

4) awans temperatura;

5) katalizatory. Reakcja szybkościowa zmniejszyć:

1) chemicznie nieaktywny odczynniki;

2) degradacja stężenia odczynników;

3) zmniejszenie powierzchnie odczynników stałych i ciekłych;

4) degradacja temperatura;

5) inhibitory.

*Współczynnik szybkości temperatury(γ) jest liczbą pokazującą, ile razy szybkość reakcji wzrasta, gdy temperatura wzrasta o dziesięć stopni:

Równowaga chemiczna

*Prawo działania mas dla równowagi chemicznej: w stanie równowagi stosunek iloczynu stężeń molowych produktów w mocach równych

Ich współczynniki stechiometryczne do iloczynu stężeń molowych reagentów w mocach równych ich współczynnikom stechiometrycznym, w stałej temperaturze, jest wartością stałą (stała równowagi stężenia).

W stanie równowagi chemicznej dla reakcji odwracalnej:

aA + bB + … ↔ dD + fF + …
K do = [D] re [F] f .../ [A] a [B] b ...
*Przesunięcie równowagi chemicznej w kierunku tworzenia produktów
1) Zwiększanie stężenia odczynników;

2) zmniejszenie koncentracji produktów;

3) wzrost temperatury (w przypadku reakcji endotermicznej);

4) spadek temperatury (w przypadku reakcji egzotermicznej);

5) wzrost ciśnienia (dla reakcji zachodzącej ze zmniejszeniem objętości);

6) spadek ciśnienia (dla reakcji zachodzącej ze wzrostem objętości).

Reakcje wymiany w roztworze

Dysocjacja elektrolityczna– proces tworzenia jonów (kationów i anionów) podczas rozpuszczania niektórych substancji w wodzie.

kwasy powstają kationy wodoru I aniony kwasowe, Na przykład:

HNO 3 = H + + NO 3 ¯
Podczas dysocjacji elektrolitycznej powodów powstają kationy metali i jony wodorotlenkowe, na przykład:
NaOH = Na + + OH¯
Podczas dysocjacji elektrolitycznej sole(średnie, podwójne, mieszane). kationy metali i aniony kwasowe, na przykład:
NaNO 3 = Na + + NO 3 ¯
KAl(SO 4) 2 = K + + Al 3+ + 2SO 4 2-
Podczas dysocjacji elektrolitycznej sole kwasowe powstają kationy metali i hydroaniony kwasowe, na przykład:
NaHCO 3 = Na + + HCO 3 ‾
Trochę mocnych kwasów
HBr, HCl, HClO 4, H 2 Cr 2 O 7, HI, HMnO 4, H 2 SO 4, H 2 SeO 4, HNO 3, H 2 CrO 4
Kilka mocnych powodów
RbOH, CsOH, KOH, NaOH, LiOH, Ba(OH) 2, Sr(OH) 2, Ca(OH) 2

Stopień dysocjacji α– stosunek liczby cząstek zdysocjowanych do liczby cząstek początkowych.

Przy stałej głośności:

Klasyfikacja substancji ze względu na stopień dysocjacji
Reguła Berthollet’a
Reakcje wymiany w roztworze przebiegają nieodwracalnie, jeśli w ich wyniku powstaje osad, gaz lub słaby elektrolit.
Przykłady równań reakcji molekularnych i jonowych
1. Równanie cząsteczkowe: CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

„Kompletne” równanie jonowe: Сu 2+ + 2Сl¯ + 2Na + + 2OH¯ = Cu(OH) 2 ↓ + 2Na + + 2Сl¯

„Krótkie” równanie jonowe: Cu 2+ + 2OH¯ = Cu(OH) 2 ↓

2. Równanie cząsteczkowe: FeS (T) + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

„Kompletne” równanie jonowe: FeS + 2H + + 2Сl¯ = Fe 2+ + 2Сl¯ + H 2 S

„Krótkie” równanie jonowe: FeS (T) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S

3. Równanie cząsteczkowe: 3HNO 3 + K 3 PO 4 = H 3 PO 4 + 3KNO 3

„Kompletne” równanie jonowe: 3H + + 3NO 3 ¯ + 3K + + PO 4 3- = H 3 PO 4 + 3K + + 3NO 3 ¯

„Krótkie” równanie jonowe: 3H + + PO 4 3- = H 3 PO 4

*Liczba wodoru
(pH) pH = – log = 14 + log
*Zakres pH dla rozcieńczonych roztworów wodnych
pH 7 (środowisko neutralne)
Przykłady reakcji wymiany
Reakcja neutralizacji- reakcja wymiany zachodząca podczas oddziaływania kwasu i zasady.

1. Alkalia + mocny kwas: Ba(OH) 2 + 2HCl = BaCl 2 + 2H 2 O

Ba 2+ + 2ON¯ + 2H + + 2Сl¯ = Ba 2+ + 2Сl¯ + 2Н 2 O

H + + OH¯ = H 2 O

2. Słabo rozpuszczalna zasada + mocny kwas: Cu(OH) 2(t) + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

Cu(OH) 2 + 2H + + 2Cl¯ = Cu 2+ + 2Cl¯ + 2H 2O

Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O

*Hydroliza– reakcja wymiany pomiędzy substancją a wodą bez zmiany stopnia utlenienia atomów.

1. Nieodwracalna hydroliza związków binarnych:

Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3Mg(OH) 2 + 2NH 3

2. Odwracalna hydroliza soli:

A) Powstaje sól mocny kation zasadowy i mocny anion kwasowy:

NaCl = Na + + Сl¯

Na + + H2O ≠ ;

Cl¯ + H2O ≠

Nie ma hydrolizy; środowisko neutralne, pH = 7.

B) Powstaje sól mocny kation zasadowy i anion słabego kwasu:

Na 2 S = 2 Na + + S 2-

Na + + H2O ≠

S 2- + H 2 O ↔ HS¯ + OH¯

Hydroliza przez anion; środowisko zasadowe, pH >7.

B) Powstaje sól kation słabej lub słabo rozpuszczalnej zasady i anion mocnego kwasu:

Koniec fragmentu wprowadzającego.

Tekst dostarczony przez liters LLC.

Za książkę możesz bezpiecznie zapłacić kartą bankową Visa, MasterCard, Maestro, z konta telefonu komórkowego, z terminala płatniczego, w sklepie MTS lub Svyaznoy, za pośrednictwem PayPal, WebMoney, Yandex.Money, QIWI Wallet, kart bonusowych lub inna wygodna dla Ciebie metoda.

>> Wzory chemiczne

Wzory chemiczne

Materiał zawarty w tym akapicie pomoże Ci:

> dowiedz się, jaki jest wzór chemiczny;
> czytać wzory substancji, atomów, cząsteczek, jonów;
> poprawnie używaj terminu „jednostka formuły”;
> układać wzory chemiczne związków jonowych;
> scharakteryzować skład substancji, cząsteczki, jonu za pomocą wzoru chemicznego.

Wzór chemiczny.

Każdy to ma Substancje jest imię. Jednak po nazwie nie da się określić, z jakich cząstek składa się substancja, ile i jakiego rodzaju atomy znajdują się w jej cząsteczkach, jonach oraz jakie ładunki mają jony. Odpowiedzi na takie pytania daje specjalny zapis - wzór chemiczny.

Wzór chemiczny to oznaczenie atomu, cząsteczki, jonu lub substancji za pomocą symboli pierwiastki chemiczne i indeksy.

Wzór chemiczny atomu jest symbolem odpowiedniego pierwiastka. Na przykład atom glinu jest oznaczony symbolem Al, atom krzemu symbolem Si. Proste substancje również mają takie wzory - metal aluminium, niemetal o budowie atomowej krzem.

Wzór chemiczny cząsteczki prostej substancji zawierają symbol odpowiedniego pierwiastka i indeks dolny - małą liczbę zapisaną poniżej i po prawej stronie. Indeks wskazuje liczbę atomów w cząsteczce.

Cząsteczka tlenu składa się z dwóch atomów tlenu. Jego wzór chemiczny to O2. Formułę tę odczytuje się wymawiając najpierw symbol elementu, a następnie indeks: „o-dwa”. Wzór O2 oznacza nie tylko cząsteczkę, ale także samą substancję tlen.

Cząsteczka O2 nazywana jest dwuatomową. Proste substancje: wodór, azot, fluor, chlor, brom i jod składają się z podobnych cząsteczek (ich wzór ogólny to E 2).

Ozon zawiera cząsteczki trójatomowe, biały fosfor zawiera cząsteczki czteroatomowe, a siarka zawiera cząsteczki ośmioatomowe. (Napisz wzory chemiczne tych cząsteczek.)

H 2
O2
N 2
Cl2
BR 2
ja 2

We wzorze cząsteczki złożonej substancji zapisywane są symbole pierwiastków, których atomy są w niej zawarte, a także indeksy. Cząsteczka dwutlenku węgla składa się z trzech atomów: jednego atomu węgla i dwóch atomów tlenu. Jego wzór chemiczny to CO2 (czytaj „tse-o-dwa”). Pamiętaj: jeśli cząsteczka zawiera jeden atom dowolnego pierwiastka, wówczas odpowiedni indeks, tj. I, nie jest zapisany we wzorze chemicznym. Wzór cząsteczki dwutlenku węgla jest jednocześnie wzorem samej substancji.

We wzorze jonu zapisywany jest dodatkowo jego ładunek. Aby to zrobić, użyj indeksu górnego. Wskazuje kwotę opłaty za pomocą liczby (nie zapisują), a następnie znaku (plus lub minus). Na przykład jon sodu z ładunkiem +1 ma wzór Na + (czytaj „sod plus”), jon chloru z ładunkiem - I - SG - („chlor minus”), jon wodorotlenkowy z ładunkiem - I - OH - („ o-ash-minus”), jon węglanowy z ładunkiem -2 - CO 2- 3 („ce-o-trzy-dwa-minus”).

Na+,Cl-
proste jony

OH - , CO 2-3
jony złożone

We wzorach związków jonowych najpierw zapisz, bez podawania ładunków, naładowane dodatnio jony, a następnie - naładowany ujemnie (Tabela 2). Jeśli wzór jest poprawny, to suma ładunków wszystkich zawartych w nim jonów wynosi zero.

Tabela 2
Wzory niektórych związków jonowych

W niektórych wzorach chemicznych w nawiasach zapisano grupę atomów lub jon złożony. Jako przykład weźmy wzór wapna gaszonego Ca(OH) 2. Jest to związek jonowy. W nim na każdy jon Ca 2+ przypadają dwa jony OH -. Formuła związku brzmi: „ wapń-o-popiół-dwa razy”, ale nie „wapń-o-popiół-dwa”.

Czasami we wzorach chemicznych zamiast symboli pierwiastków zapisywane są litery „obce”, a także litery indeksowe. Takie formuły są często nazywane ogólnymi. Przykładowe formuły tego typu: ECI n, E n O m, F x O y. Pierwszy
wzór oznacza grupę związków pierwiastków z chlorem, drugi - grupę związków pierwiastków z tlenem, a trzeci jest stosowany, jeśli wzór chemiczny związku żelaza z Tlen nieznany i
należy go zainstalować.

Jeśli chcesz oznaczyć dwa oddzielne atomy Neonu, dwie cząsteczki tlenu, dwie cząsteczki dwutlenku węgla lub dwa jony sodu, użyj oznaczeń 2Ne, 20 2, 2C0 2, 2Na +. Liczba znajdująca się przed wzorem chemicznym nazywana jest współczynnikiem. Współczynnik I, podobnie jak indeks I, nie jest zapisywany.

Jednostka formuły.

Co oznacza zapis 2NaCl? Cząsteczki NaCl nie istnieją; sól kuchenna jest związkiem jonowym składającym się z jonów Na+ i Cl-. Para tych jonów nazywana jest jednostką formuły substancji (jest to podkreślone na ryc. 44, a). Zatem zapis 2NaCl oznacza dwie jednostki wzoru soli kuchennej, tj. dwie pary jonów Na + i C1-.

Terminu „jednostka wzoru” używa się do określenia substancji złożonych nie tylko o budowie jonowej, ale także atomowej. Na przykład jednostką wzoru kwarcu SiO 2 jest połączenie jednego atomu krzemu i dwóch atomów tlenu (ryc. 44, b).


Ryż. 44. jednostki wzorów w związkach o strukturze jonowej (a) atomowej (b)

Jednostka formuły to najmniejszy „cegiełka” substancji, jej najmniejszy powtarzający się fragment. Fragmentem tym może być atom (w substancji prostej), cząsteczka(w substancji prostej lub złożonej),
zbiór atomów lub jonów (w substancji złożonej).

Ćwiczenia. Narysuj wzór chemiczny związku zawierającego jony Li + i SO 2-4. Podaj jednostkę wzorcową tej substancji.

Rozwiązanie

W związku jonowym suma ładunków wszystkich jonów wynosi zero. Jest to możliwe pod warunkiem, że na każdy jon SO 2-4 przypadają dwa jony Li+. Stąd wzór związku to Li 2 SO 4.

Jednostką wzoru substancji są trzy jony: dwa jony Li + i jeden jon SO 2-4.

Skład jakościowy i ilościowy substancji.

Wzór chemiczny zawiera informacje o składzie cząstki lub substancji. Charakteryzując skład jakościowy, nazywają pierwiastki tworzące cząstkę lub substancję, a charakteryzując skład ilościowy, wskazują:

Liczba atomów każdego pierwiastka w cząsteczce lub jonie złożonym;
stosunek atomów różnych pierwiastków lub jonów w substancji.

Ćwiczenia
. Opisz skład metanu CH 4 (związek cząsteczkowy) i sody kalcynowanej Na 2 CO 3 (związek jonowy)

Rozwiązanie

Metan tworzą pierwiastki węgiel i wodór (jest to kompozycja jakościowa). Cząsteczka metanu zawiera jeden atom węgla i cztery atomy wodoru; ich stosunek w cząsteczce i substancji

N(C): N(H) = 1:4 (skład ilościowy).

(Litera N oznacza liczbę cząstek - atomów, cząsteczek, jonów.

Soda kalcynowana składa się z trzech pierwiastków - sodu, węgla i tlenu. Zawiera dodatnio naładowane jony Na +, ponieważ sód jest pierwiastkiem metalicznym, oraz ujemnie naładowane jony CO -2 3 (skład jakościowy).

Stosunek atomów pierwiastków i jonów w substancji jest następujący:

wnioski

Wzór chemiczny to zapis atomu, cząsteczki, jonu, substancji za pomocą symboli pierwiastków chemicznych i wskaźników. Liczba atomów każdego pierwiastka jest wskazana we wzorze za pomocą indeksu dolnego, a ładunek jonu jest oznaczony indeksem górnym.

Jednostka formuły to cząstka lub zbiór cząstek substancji reprezentowany przez jej wzór chemiczny.

Wzór chemiczny odzwierciedla skład jakościowy i ilościowy cząsteczki lub substancji.

?
66. Jakie informacje o substancji lub cząsteczce zawiera wzór chemiczny?

67. Jaka jest różnica między współczynnikiem a indeksem dolnym w notacji chemicznej? Uzupełnij swoją odpowiedź przykładami. Do czego służy indeks górny?

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

69. Co oznaczają wpisy: 3H 2 0, 2H, 2H 2, N 2, Li, 4Cu, Zn 2+, 50 2-, NO - 3, 3Ca(0H) 2, 2CaC0 3?

70. Zapisz wzory chemiczne o następującej treści: es-o-trzy; bor-dwa-o-trzy; popiół-en-o-dwa; chrom-o-jesion-trzykrotnie; popiół sodu-o-cztery; en-ash-cztery-double-es; bar-dwa-plus; pe-o-cztery-trzy-minus.

71. Utwórz wzór chemiczny cząsteczki zawierającej: a) jeden atom azotu i trzy atomy wodoru; b) cztery atomy wodoru, dwa atomy fosforu i siedem atomów tlenu.

72. Jaka jest jednostka wzoru: a) dla sody kalcynowanej Na 2 CO 3 ; b) dla związku jonowego Li 3 N; c) dla związku B 2 O 3, który ma budowę atomową?

73. Ułóż wzory dla wszystkich substancji, które mogą zawierać tylko jony: K + , Mg2 + , F - , SO -2 4 , OH - .

74. Proszę opisać skład jakościowy i ilościowy:

a) substancje molekularne - chlor Cl 2, nadtlenek wodoru (nadtlenek wodoru) H 2 O 2, glukoza C 6 H 12 O 6;
b) substancja jonowa - siarczan sodu Na 2 SO 4;
c) jony H 3 O +, HPO 2- 4.

Popel P. P., Kryklya L. S., Chemia: Pidruch. dla 7 klasy zagalnosvit. navch. zamknięcie - K.: VC "Akademia", 2008. - 136 s.: il.

Treść lekcji notatki z lekcji i ramki pomocnicze prezentacja lekcji technologie interaktywne akcelerator metody nauczania Ćwiczyć testy, testowanie zadań i ćwiczeń online, prace domowe, warsztaty i szkolenia, pytania do dyskusji na zajęciach Ilustracje materiały wideo i audio fotografie, obrazy, wykresy, tabele, diagramy, komiksy, przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, anegdoty, dowcipy, cytaty Dodatki streszczenia ściągawki wskazówki dla ciekawych artykułów (MAN) literatura podstawowy i dodatkowy słownik terminów Udoskonalanie podręczników i lekcji poprawianie błędów w podręczniku, zastąpienie przestarzałej wiedzy nową Tylko dla nauczycieli plany kalendarzowe programy szkoleniowe zalecenia metodyczne

Nowoczesne symbole pierwiastków chemicznych wprowadził do nauki w 1813 r. J. Berzelius. Według jego propozycji elementy oznaczane są początkowymi literami ich nazw łacińskich. Na przykład tlen (tlen) jest oznaczony literą O, siarka (siarka) literą S, wodór (wodór) literą H. W przypadkach, gdy nazwy pierwiastków zaczynają się na tę samą literę, należy podać jeszcze jedną literę dodane do pierwszej litery. Zatem węgiel (Carboneum) ma symbol C, wapń (wapń) - Ca, miedź (Cuprum) - Cu.

Symbole chemiczne to nie tylko skrócone nazwy pierwiastków, ale także wyrażają pewne wielkości (lub masy), tj. Każdy symbol reprezentuje albo jeden atom pierwiastka, albo jeden mol jego atomów, albo masę pierwiastka równą (lub proporcjonalną) masie molowej tego pierwiastka. Na przykład C oznacza albo jeden atom węgla, albo jeden mol atomów węgla, albo 12 jednostek masy (zwykle 12 g) węgla.

Wzory chemiczne

Wzory substancji wskazują również nie tylko skład substancji, ale także jej ilość i masę. Każdy wzór reprezentuje albo jedną cząsteczkę substancji, albo jeden mol substancji, albo masę substancji równą (lub proporcjonalną) jej masie molowej. Na przykład H2O oznacza albo jedną cząsteczkę wody, albo jeden mol wody, albo 18 jednostek masy (zwykle (18 g) wody).

Proste substancje są również oznaczane wzorami pokazującymi, z ilu atomów składa się cząsteczka prostej substancji: na przykład wzór na wodór H2. Jeżeli skład atomowy cząsteczki substancji prostej nie jest dokładnie znany lub substancja składa się z cząsteczek zawierających różną liczbę atomów, a także jeśli ma budowę atomową lub metaliczną, a nie molekularną, substancję prostą oznacza się przez symbol elementu. Na przykład prostą substancję fosfor oznacza się wzorem P, ponieważ w zależności od warunków fosfor może składać się z cząsteczek o różnej liczbie atomów lub mieć strukturę polimerową.

Wzory chemiczne do rozwiązywania problemów

Formułę substancji określa się na podstawie wyników analizy. Na przykład, według analiz, glukoza zawiera 40% (wagowo) węgla, 6,72% (wagowo) wodoru i 53,28% (wagowo) tlenu. Dlatego masy węgla, wodoru i tlenu są w stosunku 40:6,72:53,28. Oznaczmy pożądany wzór glukozy C x H y O z, gdzie x, y i z to liczba atomów węgla, wodoru i tlenu w cząsteczce. Masy atomów tych pierwiastków wynoszą odpowiednio 12,01; 1.01 i 16.00 Dlatego cząsteczka glukozy zawiera 12,01x amu. węgiel, 1,01u jednostki wodór i 16,00zа.um. tlen. Stosunek tych mas wynosi 12,01x:1,01y:16,00z. Jednak tę zależność odkryliśmy już na podstawie danych z analizy glukozy. Stąd:

12,01x: 1,01y: 16,00z = 40:6,72:53,28.

Zgodnie z właściwościami proporcji:

x: y: z = 40/12,01:6,72/1,01:53,28/16,00

lub x:y:z = 3,33:6,65:3,33 = 1:2:1.

Dlatego w cząsteczce glukozy znajdują się dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu na atom węgla. Warunek ten spełniają wzory CH 2 O, C 2 H 4 O 2, C 3 H 6 O 3 itd. Pierwszy z tych wzorów – CH 2 O – nazywany jest wzorem najprostszym lub empirycznym; ma masę cząsteczkową 30,02. Aby poznać prawdziwy wzór cząsteczkowy, konieczna jest znajomość masy cząsteczkowej danej substancji. Po podgrzaniu glukoza ulega zniszczeniu, nie zamieniając się w gaz. Ale jego masę cząsteczkową można określić innymi metodami: jest ona równa 180. Z porównania tej masy cząsteczkowej z masą cząsteczkową odpowiadającą najprostszemu wzorowi widać, że wzór C 6 H 12 O 6 odpowiada glukozie.

Zatem wzór chemiczny jest obrazem składu substancji za pomocą symboli pierwiastków chemicznych, wskaźników liczbowych i niektórych innych znaków. Wyróżnia się następujące typy formuł:

najprostszy , który uzyskuje się eksperymentalnie, określając stosunek pierwiastków chemicznych w cząsteczce i wykorzystując wartości ich względnych mas atomowych (patrz przykład powyżej);

molekularny , które można otrzymać znając najprostszy wzór substancji i jej masę cząsteczkową (patrz przykład powyżej);

racjonalny , wyświetlające grupy atomów charakterystyczne dla klas pierwiastków chemicznych (R-OH - alkohole, R - COOH - kwasy karboksylowe, R - NH 2 - aminy pierwszorzędowe itp.);

strukturalny (graficzny) , pokazujący względne rozmieszczenie atomów w cząsteczce (może być dwuwymiarowe (w płaszczyźnie) lub trójwymiarowe (w przestrzeni));

elektroniczny, wyświetlający rozkład elektronów na orbitali (zapisany tylko dla pierwiastków chemicznych, a nie dla cząsteczek).

Przyjrzyjmy się bliżej przykładowi cząsteczki alkoholu etylowego:

  1. najprostszy wzór etanolu to C 2 H 6 O;
  2. wzór cząsteczkowy etanolu to C2H6O;
  3. racjonalny wzór etanolu to C 2 H 5 OH;

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia Po całkowitym spaleniu substancji organicznej zawierającej tlen o masie 13,8 g otrzymano 26,4 g dwutlenku węgla i 16,2 g wody. Znajdź wzór cząsteczkowy substancji, jeśli gęstość względna jej par względem wodoru wynosi 23.
Rozwiązanie Narysujmy schemat reakcji spalania związku organicznego, oznaczając liczbę atomów węgla, wodoru i tlenu odpowiednio jako „x”, „y” i „z”:

C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O.

Określmy masy pierwiastków tworzących tę substancję. Wartości względnych mas atomowych pobrane z układu okresowego D.I. Mendelejew, zaokrąglij do liczb całkowitych: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C);

m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = ×M(H);

Obliczmy masy molowe dwutlenku węgla i wody. Jak wiadomo, masa molowa cząsteczki jest równa sumie względnych mas atomowych atomów tworzących cząsteczkę (M = Mr):

M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 g/mol;

M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 g/mol.

m(C) = × 12 = 7,2 g;

m(H) = 2 × 16,2 / 18 × 1 = 1,8 g.

m(O) = m(C x H y O z) - m(C) - m(H) = 13,8 - 7,2 - 1,8 = 4,8 g.

Ustalmy wzór chemiczny związku:

x:y:z = m(C)/Ar(C): m(H)/Ar(H): m(O)/Ar(O);

x:y:z = 7,2/12:1,8/1:4,8/16;

x:y:z = 0,6: 1,8: 0,3 = 2: 6: 1.

Oznacza to, że najprostszy wzór związku to C 2 H 6 O, a masa molowa wynosi 46 g/mol.

Masę molową substancji organicznej można wyznaczyć na podstawie jej gęstości wodoru:

M substancja = M(H2) × D(H2) ;

M substancja = 2 × 23 = 46 g/mol.

M substancja / M(C 2 H 6 O) = 46 / 46 = 1.

Oznacza to, że wzór związku organicznego będzie następujący: C 2 H 6 O.

Odpowiedź C2H6O

PRZYKŁAD 2

Ćwiczenia Udział masowy fosforu w jednym z jego tlenków wynosi 56,4%. Gęstość par tlenków w powietrzu wynosi 7,59. Określ wzór cząsteczkowy tlenku.
Rozwiązanie Udział masowy pierwiastka X w cząsteczce o składzie NX oblicza się za pomocą następującego wzoru:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Obliczmy ułamek masowy tlenu w związku:

ω(O) = 100% - ω(P) = 100% - 56,4% = 43,6%.

Oznaczmy liczbę moli pierwiastków wchodzących w skład związku jako „x” (fosfor), „y” (tlen). Wtedy stosunek molowy będzie wyglądał następująco (wartości względnych mas atomowych wzięte z układu okresowego D.I. Mendelejewa zaokrągla się do liczb całkowitych):

x:y = ω(P)/Ar(P): ω(O)/Ar(O);

x:y = 56,4/31: 43,6/16;

x:y = 1,82:2,725 = 1:1,5 = 2:3.

Oznacza to, że najprostszym wzorem na połączenie fosforu z tlenem będzie P 2 O 3 i masa molowa 94 g/mol.

Masę molową substancji organicznej można określić na podstawie jej gęstości powietrza:

M substancja = M powietrze × D powietrze;

M substancja = 29 × 7,59 = 220 g/mol.

Aby znaleźć prawdziwy wzór związku organicznego, znajdujemy stosunek powstałych mas molowych:

M substancja / M(P 2 O 3) = 220 / 94 = 2.

Oznacza to, że wskaźniki atomów fosforu i tlenu powinny być 2 razy wyższe, tj. wzór substancji będzie wynosić P 4 O 6.

Odpowiedź P4O6

Wielkość i jej wymiar

Stosunek

Masa atomowa pierwiastka X (względna)

Numer seryjny elementu

Z= N(mi –) = N(R +)

Udział masowy pierwiastka E w substancji X, w ułamkach jednostki, w %)


Ilość substancji X, mol

Ilość substancji gazowej, mol

V M= 22,4 l/mol (n.s.)

Dobrze. – R= 101 325 Pa, T= 273 tys

Masa molowa substancji X, g/mol, kg/mol

Masa substancji X, g, kg

M(X) = N(X) M(X)

Objętość molowa gazu, l/mol, m 3 /mol

V M= 22,4 l/mol w NS

Objętość gazu, m3

V = V M × N

Wydajność produktu



Gęstość substancji X, g/l, g/ml, kg/m3

Gęstość substancji gazowej X w stosunku do wodoru

Gęstość substancji gazowej X w powietrzu

M(powietrze) = 29 g/mol

Zjednoczone Prawo Gazowe

Równanie Mendelejewa-Clapeyrona

PV = nRT, R= 8,314 J/mol×K

Udział objętościowy substancji gazowej w mieszaninie gazów, w ułamkach jednostkowych lub w %

Masa molowa mieszaniny gazów

Ułamek molowy substancji (X) w mieszaninie

Ilość ciepła, J, kJ

Q = N(X) Q(X)

Efekt termiczny reakcji

P =–H

Ciepło tworzenia substancji X, J/mol, kJ/mol

Szybkość reakcji chemicznej (mol/lsek)

Prawo akcji masowej

(dla prostej reakcji)

A+ V B= Z C + D D

ty = kZ A(A) Z V(B)

Reguła Van't Hoffa

Rozpuszczalność substancji (X) (g/100 g rozpuszczalnika)

Udział masowy substancji X w mieszaninie A + X, w ułamkach jednostkowych, w %

Masa roztworu, g, kg

M(rr) = M(X)+ M(H2O)

M(rr) = V(rr) (rr)

Udział masowy substancji rozpuszczonej w roztworze, w ułamkach jednostkowych, w%

Gęstość roztworu

Objętość roztworu, cm 3, l, m 3

Stężenie molowe, mol/l

Stopień dysocjacji elektrolitu (X), w ułamkach jednostki lub%

Produkt jonowy wody

K(H2O) =

wartość PH

pH = –lg

Główny:

Kuznetsova N.E. itd. Chemia. 8-10 klasa – M.: Ventana-Graf, 2005-2007.

Kuznetsova N.E., Litvinova T.N., Levkin A.N. Chemia.11 klasa w 2 częściach, 2005-2007.

Egorov A.S. Chemia. Nowy podręcznik przygotowujący do podjęcia studiów wyższych. Rostów n/d: Phoenix, 2004. – 640 s.

Egorov A.S. Chemia: nowoczesny kurs przygotowujący do jednolitego egzaminu państwowego. Rostów n/a: Phoenix, 2011. (2012) – 699 s.

Egorov A.S. Podręcznik do samodzielnego rozwiązywania problemów chemicznych. – Rostów nad Donem: Phoenix, 2000. – 352 s.

Podręcznik chemii/korepetytora dla kandydatów na uniwersytety. Rostów n/D, Phoenix, 2005 – 536 s.

Chomczenko G.P., Chomczenko I.G.. Problemy z chemii dla kandydatów na studia. M.: Szkoła wyższa. 2007.–302 s.

Dodatkowy:

Wrublewski A.I.. Materiały edukacyjno-szkoleniowe do przygotowania do scentralizowanych testów z chemii / A.I. Vrublevsky – Mn.: Unipress LLC, 2004. – 368 s.

Wrublewski A.I.. 1000 problemów chemii z łańcuchami przemian i testami kontrolnymi dla uczniów i kandydatów – Mn.: Unipress LLC, 2003. – 400 s.

Egorov A.S.. Wszystkie typy zadań obliczeniowych z chemii w celu przygotowania do egzaminu państwowego Unified – Rostów n/D: Phoenix, 2003. – 320 s.

Egorov A.S., Aminova G.Kh.. Typowe zadania i ćwiczenia przygotowujące do egzaminu z chemii. – Rostów n/d: Phoenix, 2005. – 448 s.

Jednolity egzamin państwowy 2007. Chemia. Materiały edukacyjno-szkoleniowe do przygotowania uczniów / FIPI - M.: Intellect-Center, 2007. – 272 s.

Jednolity egzamin państwowy 2011. Chemia. Zestaw edukacyjno-szkoleniowy wyd. AA Kaverina – M.: Edukacja Narodowa, 2011.

Jedyne realne opcje zadań przygotowujących do egzaminu Unified State Exam. Jednolity egzamin państwowy 2007. Chemia/V.Yu. Mishina, E.N. Strelnikowa. M.: Federalne Centrum Testowania, 2007. – 151 s.

Kaverina A.A. Optymalny bank zadań przygotowujących uczniów. Jednolity egzamin państwowy 2012. Chemia. Podręcznik./A.A. Kaverina, D.Yu. Dobrotin, Yu.N. Miedwiediew, M.G. Snastina – M.: Intellect-Center, 2012. – 256 s.

Litvinova T.N., Vyskubova N.K., Azhipa L.T., Solovyova M.V.. Zadania testowe będące uzupełnieniem testów dla studentów 10-miesięcznych kursów przygotowawczych do korespondencji (instrukcje metodyczne). Krasnodar, 2004. – s. 18 – 70.

Litvinova T.N.. Chemia. Jednolity egzamin państwowy 2011. Testy szkoleniowe. Rostów n/d: Phoenix, 2011. – 349 s.

Litvinova T.N.. Chemia. Testy do jednolitego egzaminu państwowego. Rostów n/d.: Phoenix, 2012. - 284 s.

Litvinova T.N.. Chemia. Prawa, właściwości pierwiastków i ich związków. Rostów n/d.: Phoenix, 2012. - 156 s.

Litvinova T.N., Melnikova E.D., Solovyova M.V.., Azhipa L.T., Vyskubova N.K. Chemia w zadaniach dla kandydatów na studia wyższe – M.: Onyx Publishing House LLC: Mir and Education Publishing House LLC, 2009. – 832 s.

Kompleks dydaktyczno-metodyczny z chemii dla studentów klas medycznych i biologicznych, wyd. T. N. Litvinova – Krasnodar.: KSMU, – 2008.

Chemia. Ujednolicony egzamin państwowy 2008. Testy wstępne, pomoce dydaktyczne / wyd. V.N. Doronkina. – Rostów n/a: Legion, 2008. – 271 s.

Lista stron o chemii:

1. Alhimik. http:// www. alhimik. ru

2. Chemia dla każdego. Elektroniczny podręcznik do pełnego kursu chemii.

http:// www. informika. ru/ tekst/ Baza danych/ chemia/ POCZĄTEK. HTML

3. Chemia szkolna – podręcznik. http:// www. chemia szkolna. przez. ru

4. Korepetytor chemii. http://www. chemia.nm.ru

Zasoby internetowe

    Alhimik. http:// www. alhimik. ru

    Chemia dla każdego. Elektroniczny podręcznik do pełnego kursu chemii.

http:// www. informika. ru/ tekst/ Baza danych/ chemia/ POCZĄTEK. HTML

    Chemia szkolna - podręcznik. http:// www. chemia szkolna. przez. ru

    http://www.classchem.narod.ru

    Korepetytor chemii. http://www. chemia.nm.ru

    http://www.alleng.ru/edu/chem.htm- edukacyjne zasoby internetowe dotyczące chemii

    http://schoolchemistry.by.ru/- chemia szkolna. Na tej stronie można przystąpić do testów on-line z różnych tematów, a także wersji demonstracyjnych egzaminu Unified State Exam

    Chemia i życie – XXI wiek: czasopismo popularnonaukowe. http:// www. cześć. ru



Losowe artykuły

W górę