Как составлять формулы по химии: Составление химических формул простым и доступным языком

Содержание

Составление химических формул простым и доступным языком

Одной из самых главных задач в химии является правильное составление химических формул. Химическая формула — это письменное представление состава химического вещества с помощью латинского обозначения элемента и индексов. Для правильного составления формулы нам обязательно понадобится таблица Менделеева и знание простых правил. Они достаточно простые и запомнить их смогут даже дети.

Как составлять химические формулы

Основным понятием при составлении химических формул является «валентность«. Валентность — это свойство одного элемента удерживать определенное число атомов в соединении. Валентность химического элемента можно посмотреть в таблице Менделеева, а также нужно помнить и уметь применять простые общие правила.

  • Валентность металла всегда равна номеру группы, при условии, что он находится в главной подгруппе. Например, калий имеет валентность 1, а кальций — 2.
  • С неметаллами немного сложнее. Неметалл может иметь высшую и низшую валентности. Высшая валентность равна номеру группы. Низшую валентность можно определить вычтя номер группы элемента из восьми. При соединении с металлами неметаллы всегда имеют низшую валентность. Кислород всегда имеет валентность 2.
  • В соединении двух неметаллов низшую валентность имеет тот химический элемент, который находится в таблице Менделеева правее и выше. Однако, фтор всегда имеет валентность 1.
  • И еще одно важное правило при расстановке коэффициентов! Общее число валентностей одного элемента всегда должно быть равно общему количеству валентностей другого элемента!

Закрепим полученные знания на примере соединения лития и азота. Металл литий имеет валентность, равную 1. Неметалл азот располагается в 5 группе и имеет высшую валентность 5 и низшую — 3. Как мы уже знаем, в соединениях с металлами неметаллы всегда имеют низшую валентность, поэтому азот в данном случае будет иметь валентность равную трем. Расставляем коэффициенты и получаем искомую формулу: Li3N.

Вот так, достаточно просто, мы научились составлять химические формулы! А для лучшего запоминания алгоритма составления формул мы подготовили его графическое представление.

Составление химических формул: алгоритм

Алгоритм составления химических формул

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Урок по химии 8 класс «Составление химических формул»

План – конспект урока:

«Использование электронных образовательных ресурсов в работе педагога».

2

Место работы: МКОУ «Хаилинская средняя школа».

3

Должность: учитель химии и биологии.

4

Предмет: химия.

5

Класс: 8

6

Базовый учебник: Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман

7

Цель урока: научить учащихся составлять формулы химических соединений по валентности и степени окисления.

8

Задачи:

  • обучающие: научить составлять формулы бинарных соединений.

  • развивающие: вырабатывать умение логически рассуждать, грамотно излагать свои мысли, глубже осмыслить и понять ег.

воспитательные: развивать самостоятельность, сообразительность.

9

Тема урока: Составление химических формул.

10

Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

11

Техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор

12

Структура и ход урока:

Этапы урока:

Организация начала урока.

Мотивация учебной деятельности.

Важность понимания изучения данной темы, заключается в ее биологическом смысле.

Вся Вселенная, в том числе и планета Земля и все царства (бактерии, грибы, простейшие, растения и животные) состоят из одних и тех же химических атомов, элементов. Атомы одинаковые и разные, соединяясь, образуют вещества неорганические и органические. Из веществ состоят все тела и предметы. Выразим через формулы – состав веществ.

Подготовка учащихся к усвоению, актуализация опорных знаний.

Учащиеся уже изучили и познакомились с такими понятиями как:

  1. Закон постоянства состава вещества. (1799 – 1806 гг. – Ж. Пруст)

Каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный состав.

Н а основе закона постоянства состава веществ можно вывести химические формулы.

2. Химическая формула – это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов.

Индекс в химических формулах обозначает число атомов.

Al 2 индекс O 3 индекс Fe Cl 3 – индекс

  1. Валентность – это свойство атома химического элемента присоединять или замещать определенное число атомов другого химического элемента.

  1. Валентность водорода принята за единицу.

  1. Валентность кислорода равна двум.

  1. Численное значение валентности принято обозначать римскими цифрами, которые ставятся над знаками химических элементов.

  1. Свойство атомов данного элемента оттягивать на себя электроны от атомов других элементов в соединениях называют электротрицательностью.

  1. Степень окисления – условный заряд элемента.

Величину степени окисления определяет число электронов, смещенных от атомов менее электроотрицательного элемента к атому более электроотрицательного элемента.

Изучение нового материала.

Химические формулы это аналоги слов, как слова записываются с помощью букв, так и формулы записываются с помощью химических символов, знаков. Химические формулы отражают состав вещества.

Цель урока.

Задачи урока.

  1. Составление химических формул по валентности.

Чтобы составить химическую формулу, необходимо знать валентность элементов, образующих данное химическое соединение. При составлении химических формул необходимо соблюдать порядок действий:

1.Пишут рядом химические знаки элементов, которые входят в состав соединения:

K O Al Cl AlO

2. Над знаками химических элементов проставляют их валентность:

I II III I III II

K O Al Cl Al O

3. Определяют наименьшее общее кратное чисел, выражающих валентность обоих элементов:

2 3 6

I II III I III II

K O Al Cl Al O

4. Делением наименьшего общего кратного на валентность соответствующего элемента находят индексы

2 3 6

I II III I III II

K 2O Al Cl 3 Al2 O3

5. В названии веществ, образованных элементами с переменной валентностью, пишут в скобках цифру, показывающую валентность данного элемента в этом соединении.

Например,

Cu O – оксид меди (II

)

Cu 2 O – оксид меди ( I)

Fe Cl 2 – хлорид железа (II)

Fe Cl 3 – хлорид железа(III)

6. Некоторые элементы в разных соединениях проявляют различную валентность.

(см. таблицу)

Валентность некоторых элементов в химических соединениях.

Химические элементы.

С постоянной валентностью

I

H Na K Li

II

O Be Mg Ca Ba Zn

III

Al B

С переменной валентностью

I II

Cu

II III

Fe Co Ni

II IV

Sn Pb

III V

P

II III VI

Cr

II IV VI

S

  1. При составлении химических формул по степени окисления необходимо знать:

  • степени окисления элементов, образующих данное химическое соединение;

  • их элекроотрицательность, так как самый электроотрицательный элемент ставится последним;

  • сумма отрицательных и положительных степеней окисления в правильно составленной формуле всегда равна нулю.

Первичная проверка усвоения знаний.

Правила составления химических формул.

гиперссылка

Первичное закрепление знаний.

Тесты по теме: «Валентность и степень окисления»

гиперссылка

Контроль и самопроверка знаний.

Работа с учебником: Страница 37, упражнение 4, 5

Подведение итогов урока. Рефлексия.

Информация о домашнем задании.

Учебник: 12 Стр. 33 – 35; упр. 6,7 на стр. 37 на составление формул бинарных соединений по валентности .

13

Гиперссылки на ЭОР: http://fcior.edu.ru, school-collection.edu.ru

Презентация «составление формул»

Самые главные умения в химии, с помощью которых ученик всегда понимает химию- это

умения составлять формулы

и на их основе составлять уравнения химических реакций.

Из перечня формул выпишите отдельно формулы простых и сложных веществ

LiOH, Na 2 O, H 2 CO 3 , H 2 , MgO, Mg(OH) 2 , О 3 , Al 2 O 3 , HNO 3 , О 2 , CaCO 3 , SO 2 , Н 2, SO 3, CI 2 , NaCI, I 2

Объясните свой выбор

Прочтите эти формулы устно

Простые вещества

Сложные вещества

Развиваем умения правильно оперировать понятиями:

атом, молекула, индекс, химический элемент, валентность

  • Что означают эти записи:
  • 7CO
  • 18 h3O
  • 3H
  • 4 Ch5
  • 2Nh4
  • 7C
  • 6h3SO4
  • AI(OH)3
  • O
  • O3

Валентность

Высшая — равна…

Низшая – равна…

Определить валентность можно…

Приведите примеры 

 

Как определить положение элементов металла или неметалла по периодической системе?

Металл определяется

  • Если номер периода меньше номера , то это элемент металл
  • Элемент металл всегда пишется слева по отношению к элементу неметаллу

Неметалл определяется

  • Если номер группы больше номера периода, то это элемент неметалл
  • Элемент неметалл всегда пишется справа по отношению к элементу металлу

Определить валентность по формуле

  • Fe2O3 FeO N2O3 MnO2 CrO3 NO
  • AlCl3 Fe CI2 CuCI NaCI CaCI2
  • Валентность О=?
  • Валентность Н=?
  • Валентность CI=?

Как составить формулу по валентности?

Составим формулу алюминия оксида

Пишем рядом знаки химических элементов

AI O

Определяем валентность по таблице Менделеева

У AI III группа, валентность = III у О VI группа, валентность 8-VI=II

элемент металл, элемент неметалл,

значит пишется слева значит пишется справa

III II

AI O

Находим НОК

6

III II

AI O

6:2= 3 у О

6 :3 =2 у AI

Получаем AI 2O3

Можно применить правило креста:

Запишем знаки хим.элементов и проставим валентность

III II

AI O

меняем «валентности» местами, получаем индексы

AI2O3

Если валентности четные, то сначала нужно сократить числа,

а потом применить правило креста

запишем знаки хим. элементов

валентность элементов

IV II

С О

сократим «валентности»на 2, получим 2 и 1

получим

2 1

СО

применим правила креста получим СО2

потренируемся

  • Составить формулы с оксигеном:

натрия, магния, лития, кальция, цинка

  • Составить формулы хлора с этими же элементами
  • Составьте формулы гидрогена с этими же элементами
  • Попробуйте составить формулы с оксигеном хлора, нитрогена, карбона, сульфура
  • Попробуйте составить формулы с помощью ионов: Na+ CI- AI3+ Zn2+ S2- N3-

Ваше ощущение после урока

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я выполнял задания…

я понял, что…

теперь я могу…

я почувствовал, что…

я приобрел…

я научился…

у меня получилось …

я смог…

я попробую…

меня удивило…

урок дал мне для жизни…

мне захотелось узнать

Как составить формулу вещества

Вам необходимо составить химическую формулу, но вы абсолютно забыли основы школьной химии? Поверьте, не стоит переживать. На сегодняшний день известно более 20 миллионов химических соединений, и, поверьте, никто не держит их формулы у себя в голове. Достаточно знать простой принцип их написания.Вам понадобится

Задача составления химической формулы вещества сводится к созданию электронейтральной системы. Поэтому вам необходимо будет подобрать некоторое число электронов для каждого элемента соединения так, чтобы оно было уравновешено.Однако перед тем, как это сделать, вам следует вспомнить некоторые теоретические основы. Любой элемент периодической таблицы Менделеева обладает своей валентностью (степенью окисления), то есть способностью отдавать или принять некоторое количество электронов, с учетом своей валентности, не более восьми электронов. Валентность каждого химического элемента соответствует номеру группы в периодической таблице (верхняя строка, написанная римскими цифрами). Стоит заметить, что все элементы таблицы Менделеева можно условно разделить на два класса: окислители и восстановители. Первые, как правило, только забирают электроны, вторые – отдают.

Для составления химической формулы также необходимо знать, с каким типом соединений вы имеете дело. Их можно разделить на следующие группы:1. Бинарные;2. Основания, соли, кислоты.

Для составления формулы бинарных соединений вам потребуется таблица Менделеева, а для остальных групп – таблица растворимости солей. В формулах бинарных соединений на первом месте принято писать металл или элемент с меньшей валентностью, на втором – неметалл или элемент с большей валентностью. Допустим, необходимо составить формулу оксида тантала. Запишите рядом обозначения этих элементов и проставьте их валентность: Та5О6. Тантал, соответственно, способен отдать 3 электрона, а кислород – принять два, то есть: Та3+О2-. Таким образом, для создания уравновешенной системы методом «крест-на-крест» (меняя индексы химических элементов местами и отбрасывая их знаки) вы получаете следующую формулу: Та2О3.

Для составления формул оснований, солей и кислот необходимо воспользоваться таблицей растворимости солей. В верхней ее строке указаны катионы – вещества, отдающие электроны, а в левом столбце – анионы, то есть соединения, способные принимать электроны. Пользуясь таблицей растворимости солей, можно получить следующую формулу для сульфата алюминия: Al3+ SO42-. Используя принцип «крест-на-крест», окончательная формула вещества будет иметь вид: Аl2(SO4)3.Как видите, алгоритм составления химических формул очень прост. Он остается неизменным для любых других соединений.

Химические формулы и уравнения | Образование

(Здравствуйте уважаемый читатель.Наше настоятельное пожелание-посетите главную страницу сайта.)

Химические формулы выражают  состав соединения. Со-
отношение атомов  элементов указывается численными индек-
сами после символа каждого элемента, входящего в молекулу. Например,
серная кислота имеет формулу h3SO4, которая показывает, что это соеди-
нение состоит из атомов водорода, серы и кислорода, находящихся в соот-
ношении 2 : 1 : 4.

Если  вещество состоит из отдельных молекул, то его формульный со-
став, например Nh4, показывает число различных атомов в одной молеку-
ле. Аммимак существует как отдельная частица в газовом, жидком и твер-
дом состояниях.


Формулы соединений ионного типа выражают  простейшее соот-
ношение между ионами (катионами и анионами). Например, кристалл поварен-
ной соли NaCl состоит из ионов Na+ и Сl–, находящихся в соотношении 1 : 1,
что обеспечивает электронейтральность соединения в целом. Рассуждая
аналогичным образом, видно, что кристаллы CaF2 состоят из ионов Са2+ и F– в со-
отношении 1 : 2. В соединениях подобного типа нельзя обнаружить отдель-
ные молекулы NaCl или CaF2, и поэтому эти формулы указывают лишь на
соотношение катионов и анионов, из которых состоят эти вещества.

Существуют эмпирические и истинные формулы. Эмпирическая форму-
ла выражает простейшую формулу вещества, которую устанавливают пу-
тем элементного анализа. Так, анализ показывает, что простейшая, или эм-
пирическая, формула некоторого соединения соответствует СН. Истинная
формула показывает, какое количество таких простейших групп СН содер-
жится в молекуле. Представим истинную формулу в виде (СН)x, тогда при
значении х = 2 имеем ацетилен С2Н2, при x = 6 — бензол C6H6.

По валентности элементов можно составлять истинные формулы соеди-
нений, и наоборот, исходя из истинных формул можно определять валент-
ности элементов в данных соединениях. При этом для молекул, состоящих
из атомов двух элементов, необходимо исходить из принципа, что произве-
дение валентности одного элемента на число его атомов равно произведению
валентности второго элемента на число его атомов. Так, чтобы составить
формулу оксида азота(V), следует записать сверху над символами валент-
ности элементов NO (V и II). Определив наименьшее общее кратное и раз-
делив его на соответствующие валентности, получим атомное соотношение

азота к кислороду, а именно, 2 : 5. Следовательно, формула оксида азота(V)
соответствует N2O5. Для определения валентности поступают наоборот.

С помощью формул можно изображать ход химических реакций. Хими-
ческие реакции — это процессы превращения одних веществ в другие. Их
выражают с помощью химических уравнений. Каждая формула, входящая
в уравнение, должна строго соответствовать составу вещества, участвующе-
го в реакции. При составлении уравнений обязательно учитываются зако-
ны сохранения массы и зарядов. Как правило, уравнение реакции содержит
лишь формулы веществ, вводимых в реакционную смесь и образующихся
в результате реакции.

Количества веществ, которые соответствуют уравнению реакции, назы-
вают стехиометрическими количествами. Стехиометрические расчеты ос-
нованы на двух важнейших принципах:
1) состав любого вещества выражают определенной формулой;
2) взаимодействие между веществами протекает в строгом соответствии
с законом сохранения массы.
Например, при взаимодействии сульфата натрия с хлоридом бария про-
исходит обменная реакция, при которой образуются хлорид натрия и суль-
фат бария:
Na2SO4 + ВаСl2 = NaCl + BaSO4
Хотя формулы исходных и конечных продуктов реакции написаны пра-
вильно, данное изображение хода химической реакции еще не является
уравнением реакции, ибо пока не соблюден закон сохранения массы. Что-
бы выполнялся этот закон, необходимо путем подсчета подобрать соответ-
ствующие коэффициенты. В рассматриваемом примере полное уравнение
реакции приобретает вид
Na2SO4 + ВаСl2 = 2NaCl + BaSO4

В большинстве случаев химическая реакция редко протекает в соответствии с теми ко-
личественными соотношениями, которые рассчитываются по уравнению.
Это зависит от наличия примесей и побочных процессов, которые снижают
выход конечного продукта. Поэтому необходимо производить соответству-
ющие перерасчеты химического процесса, осуществляемого в промышлен-
ных масштабах.

Структурные формулы и названия органических соединений

Валентность углерода равна … (цифра). Поэтому при записи структурных формул от углерода должно отходить четыре черточки, изображающие химические связи.
Форму записи состава органической молекулы, в которой каждый атом C показан отдельно со связями, называют с………. ф…….. . Химически связанные атомы углерода представляютуглеродный скелет молекулы вещества.

Три разновидности структурных формул

1. Самая полная форма записи формулы углеводорода – это когда каждый атом молекулы показан отдельно:

Такая запись громоздкая, занимает много места и используется редко.

2. Форма записи, в которой указывают общее число атомов водорода при каждом атоме С, а между соседними углеродами ставят черточки, 
означающие х……… с…. :

СН3–СН2–СН3, Сl–СН2–СН2–Br.

3. Структурная формула, в которой черточки между атомами, расположенными в записи на одной строке, не указывают, тогда как атомы, выходящие на другие строки, соединяют черточками с прямой цепью:

Иногда углеродные цепи изображают ломаными линиями, геометрическими фигурами (треугольник, квадрат, куб). При этом в каждом изломе цепи, а также в начале и в конце цепи подразумевают атом С. Например, изображениям

соответствуют структурные формулы

Ниже приведены некоторые свойства отдельных предельных углеводородов и формы их записи (табл. 1).

Таблица 1

Названия предельных углеводородов (алканов) линейного строения

Название
алкана
Молекулярная
формула
Структурная
формула
Агрегатное
состояние
Температура
кипения,  °С
МетанСН4СН4Газ–161,6
ЭтанС2Н6СН3СН3Газ–88,6
ПропанС3Н8СН3СН2СН3Газ–42,1
БутанС4Н10СН3СН2СН2СН3Газ–0,5
ПентанС5Н12СН3(СН2)3СН3Жидкость36,1
ГексанС6Н14СН3(СН2)4СН3Жидкость68,7
ГептанС7Н16СН3(СН2)5СН3Жидкость98,5
ОктанС8Н18СН3(СН2)6СН3Жидкость125,6
НонанС9Н20СН3(СН2)7СН3Жидкость150,7
ДеканС10Н22СН3(СН2)8СН3Жидкость174,0 

Составление названий разветвленных и замещенных алканов

1. Выбирают главную углеродную цепь и нумеруют ее таким образом (слева или справа), чтобы входящие заместители получили наименьшие номера.

2. Название начинают с цифрового локанта – номера углерода, при котором находится заместитель. После цифры через черточку пишут название заместителя. Разные заместители указывают последовательно. Если одинаковые заместители повторяются два раза, то в названии после цифровых локантов, указывающих положение этих заместителей, пишут приставку «ди». Соответственно при трех одинаковых заместителях приставка «три», при четырех – «тетра», при пяти заместителях – «пента» и т. д.

Названия заместителей

СН3С2Н5СН3СН2СН2Сl–F–Br––NO2
метилэтилпропилизопропилхлорфторбромнитро

Примеры:

3. Слитно с приставкой и заместителем пишут название углеводорода, пронумерованного в качестве главной углеродной цепи:

а) 2-метилбутан; б) 2,3-диметилпентан; в) 2-хлор-4-метилпентан.

Названия циклоалканов составляют аналогично, только к названию углеводорода – по числу атомов углерода в цикле – добавляют приставку «цикло»:

Вещества, сходные по строению, но различающиеся на одну или несколько групп –СН2–, известны как г……. . 
Примеры гомологов:

СН3–СН3, СН3–СН2–СН3, СН3–СН2–СН2–СН3.

Элемент сходства – алканы с линейной цепью:

Cходство трех формул веществ последнего примера – в каждом случае при втором атоме С главной углеродной цепи находится одинаковый заместитель – группа СН3.

Явление существования разных по строению и свойствам веществ, у которых одинаковый качественный и количественный состав, носит название и……. .
Вещества, у которых одинаковая м……….. формула, но разные с………. формулы – это и……
(табл. 2).

Таблица 2

Примеры изомерных углеводородов

Молекулярная формулаСтруктурные формулы
С4Н10СН3СН2СН2СН3
С5Н12СН3СН2СН2СН2СН3
С6Н14СН3(СН2)4СН3,   

 

Найди девять отличий

Правила составления изомеров на примере соединения С5Н11Сl.
1. Записывают линейную углеродную цепь С5:

С–С–С–С–С.

2. Определяют, к какому классу углеводородов принадлежит данное соединение. Определение производят с помощью общих формул для углеводородов разных классов (CnH2n+2, CnH2n и т. п.). Вещество С5Н11Сl – хлоралкан, т.е. является производным алкана вида CnH2n+2 (n = 5), в котором один атом Н замещен на Cl. Значит, все связи в молекуле одинарные и нет циклов.
3. Нумеруют атомы С углеродной цепи (углеродного скелета) и при С-1 помещают гетероатом Cl:

4. Записывают необходимое число атомов водорода при каждом углероде цепи, учитывая, что валентность С – IV. В результате получают изомер а):

5. Перемещают атом хлора по главной цепи С5, последовательно соединяя его с атомами С-2 и С-3. Так получают изомеры б) и в):

Дальнейшее смещение хлора вправо по цепи новых изомеров не дает. Так, изомер а*) тождественен изомеру а), изомер б*) идентичен изомеру б). Просто в изомерах а*) и б*) меняется направление нумерации атомов С, счет ведется справа налево (без звездочек было слева направо):

6. Исходя из углеродного скелета (см. пункт 3), крайний (пятый) атом С отрывают и помещают заместителем к внутреннему углероду цепи (сначала к С-2, потом к С-3). Получают главные цепи С4с углеродным заместителем при С-2 и С-3:

Записывают структурные формулы новых изомеров:

7. Помещая хлор при внутренних атомах С главной углеродной цепи С4, получают два дополнительных изомера:

8. Вещество формулы С5Н11Сl может иметь трехуглеродную главную цепь С3:

Таким образом, для вещества с молекулярной формулой С5Н11Сl можно составить восемь структурных формул изомеров а)–з), различающихся строением.

Конспект урока химии для 7 класса: «Составление формул бинарных соединений»

Конспект открытого урока по химии для учеников 7 класса

Тема: Cоставление формул бинарных соединений по валентностям химических элементов.

Цели:

  • образовательные – обобщить знания учащихся о валентности; сформировать понятие о бинарных соединениях и научиться составлять их формулы; на основании полученных знаний показать существование закона постоянства состава химических соединений;
  •  развивающие – развивать межпредметные связи с математикой;
  •  воспитательные – вызвать интерес к предмету.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, шаростержневые модели молекул, ноутбук, экран.

Основные понятия и термины: атом, молекула, химическая связь, бинарные соединения, валентность, химический элемент.

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: урок с использованием видеоряда.

Методы обучения: словесные, пояснительно-иллюстративные, репродуктивные, частично поисковые, практические (выполнение заданий), интерактивные, стратегия развития критического мышления, методы самоконтроля и взаимного контроля.

Структура урока:

    I.  Организационный момент…………………………………………..2 мин.

   II.  Актуализация опорных знаний…………………………………….7 мин.

III. Изучение нового материала:

  1. Закон постоянства состава веществ.
  2. Понятие о бинарных соединениях.
  3. Составление формул бинарных соединений.

        — Алгоритм составления формул бинарных соединений по валентности элементов.

        — Правила определения валентности элементов…………………20 мин.

IV. Обобщение и систематизация знаний………………………………10 мин.

V.  Домашнее задание……………………………………………………….2 мин.

VI. Подведение итогов урока………………………………………………4 мин.

Ход урока:

  1. Организационный момент

Приветствие.

  1. Актуализация опорных знаний

Определите валентность химических элементов по формулам их соединений:

NH3    FeCl3    Cr2O3     SO3        CH4      P2O5.

  1. Изучение нового материала

а) Закон постоянства состава веществ:

Все индивидуальные вещества имеют постоянный качественный и количественный состав независимо от способа их получения.

На основании этого закона состав веществ выражается химической формулой с помощью химических знаков и индексов.

Закон постоянства состава справедлив для веществ молекулярного строения. Наряду с веществами, имеющими постоянный состав, существуют вещества переменного состава. К ним относятся соединения, в которых чередование нераздельных структурных единиц (атомов, ионов) осуществляется с нарушением периодичности.

Однако условно для простоты состав многих таких соединений записывают как постоянный. Например, состав оксида железа(II) записывают в виде FeO (вместо более точной формулы Fe1-xO).

Закон постоянства состава впервые сформулировал французский ученый-химик Ж.Пруст в 1808 г.

 

 

 

b) Понятие о бинарных соединениях.

 

Бинарная химическая формула – это формула химического соединения, в состав которого входят два вида атомов.

 

ОКСИДЫ

СУЛЬФИДЫ

ХЛОРИДЫ

Оксид – это сложное вещество, в состав которого входят два вида атомов, одним из которых является кислород, с валентностью (II).

Na2О
CaО
P2О5

Сульфид – это сложное вещество, в состав которого входят два вида атомов, одним из которых является сера, с валентностью (II).

K2S 
MgS
Al2S3

Хлорид – это сложное вещество, в состав которого входят два вида атомов, одним из которых является хлор, с валентностью (I).

FeCl3
NaCl
CaCl2

Общая формула

где Э – элемент;

Х – валентность элемента

Общая формула

где Э – элемент;

Х – валентность элемента

Общая формула

где Э – элемент;

Х – валентность элемента

 с) Составление формул бинарных соединений

Запомните!  Особенности составления химических формул соединений.

1) Низшую валентность проявляет тот элемент, который находится в таблице Д.И.Менделеева правее и выше, а высшую валентность – элемент, расположенный левее и ниже.

Например, в соединении с кислородом сера проявляет высшую валентность VI, а кислород – низшую II. Таким образом, формула оксида серы будет SO3.

В соединении кремния с углеродом первый проявляет высшую валентность IV, а второй – низшую IV. Значит, формула – SiC. Это карбид кремния, основа огнеупорных и абразивных материалов. 

2) Атом металла стоит в формуле на первое место.

2) В формулах соединений атом неметалла, проявляющий низшую валентность, всегда стоит на втором месте, а название такого соединения оканчивается на «ид». Например, СаО – оксид кальция, NaCl – хлорид натрия, PbS – сульфид свинца. Теперь вы сами можете написать формулы любых соединений металлов с неметаллами.

3) Атом металла ставится в формуле на первое место.

 

Задание — Алгоритм

Составьте бинарные формулы соединений по их названиям:   Оксид калия, сульфид алюминия, хлорид меди (II)

Решение:

Действие

Примеры

1.Записать символы

 

Оксид калия

KO

Сульфид алюминия

AlS

Хлорид меди (II)

CuCl

2. Проставить значения

валентностей над элементами

 I  II

K O

III  II

Al  S

II  I

Cu Cl

3. Найти наименьшее кратное

для валентностей элементов

1·2=2

3·2=6

2·1=2

4. Путём деления кратного

на значения валентностей,

находим индексы элементов

2 : I = 2

2 : II = 1

 

K2O

6 : III = 2

6 : II = 3

 

Al2S3

2 : II = 1

2 : I = 2

 

Cu Cl2

  IV. Обобщение и систематизация знаний.

№1.  Даны химические элементы и указана их валентность. Составьте соответствующие химические формулы:
I
Li O

II

Ba O

V
P O

IV
SnO

III
P H

VII
MnO

III
Fe O

II
H S

IV
N O

III
Cr Cl

 №2. 

Составьте формулы молекул для следующих соединений:

1) меди и кислорода,

2) цинка и хлора,

3) калия и йода,

4) магния и серы.

    №3. 

Составьте бинарные формулы следующими элементами:
А) бор и кислород;
Б) алюминий и хлор;
В) литий и сера.

№4.

Составьте формулы веществ по их названиям:
оксид серы, хлорид железа (III), сульфид углерода

V. Домашнее задание: параграф №12, №3, 4, 6 на с.96; проработать конспект.

VI. Подведение итогов урока.

Как правильно писать химические формулы

Химическая формула — это что-то вроде рецепта, который содержит различные ингредиенты и делает предмет. Например, из какао-масла, шоколадного ликера, сахара, лецитина и ароматизатора получается восхитительный продукт под названием «Шоколад». Точно так же соединение состоит из нескольких элементов, а элемент — из атомов.

Итак, если вы хотите написать состав, который показывает его элементы и их пропорции, вы должны записать это в формулу. Это похоже на символическое представление соединения с использованием букв и цифр.

Каждый символ представляет элемент, а элемент состоит из атомов, связанных химической связью. Буквы представляют элемент, а число представляет количество атомов элемента.

Формулы также содержат стрелки, где односторонняя стрелка обозначает реакцию одного элемента на другой. Если есть стрелка, показывающая две стороны, это означает, что реакция может произойти в любом направлении — вперед или назад. Линии и символы используются на диаграммах.

Что такое атом?

Это наименьшая или единичная единица, образующая элемент в совокупности. Чтобы понять атом, возьмем стену. Стена из кирпича. Итак, если рассматривать стену как составную часть, кирпич можно рассматривать как атом. Кирпичи, скрепленные смесью цемента и песка, составляют стену.

По сути, все во Вселенной состоит из атомов. Как не может быть стены без кирпичей, так и без атомов не может быть ничего. Итак, атом — это мельчайший компонент химического соединения, это важная его часть.

Как атом представлен в формуле

У элемента обычно есть три вещи: его имя, валентность и символ. И символ используется при написании уравнения химического соединения, поскольку он относится к этому конкретному элементу. В уравнении или формуле отдельный атом обозначается символом, то есть A1, который представляет собой атом алюминия.

Каждый элемент состоит из атомной массы, и это было теоретически обосновано Дальтоном. Он был первым ученым, который начал использовать символы для химического элемента.

Что такое химическая формула?

Химическое уравнение или формула, описанные в начале статьи, являются символическим способом отображения элементов и количества атомов в элементе. Символ определяет тип атома или элемента.

Чтобы показать, сколько атомов имеет элемент в формуле, мы должны использовать число в нижнем индексе. Например, сульфатная формула SO42-. Чтобы упростить задачу, если вам нужно показать водород, вы можете использовать H. Если вам нужно написать формулу воды, состоящую из двух атомов водорода и одного атома кислорода, вы должны написать ее как H 2 О.Здесь H 2 представляет два атома водорода, а O представляет один атом кислорода в формуле.

Как написать формулу

Есть несколько важных шагов и правил, которые вы должны учитывать при написании формулы. Это:

Префиксы для записи числа атомов

Число атомов для каждого элемента в формулах записывается с использованием греческих префиксов в именах соединений. Есть от 1 до 10 префиксов, т.е .;

  1. Mono-
  2. Di-
  3. Tri-
  4. Tetra-
  5. Penta-
  6. Hexa-
  7. Hepta-
  8. Octa
  9. Nona-
  10. Deca-

Кислоты содержат один присоединенный ион к водороду, поэтому для обозначения кислот необходимо использовать префикс «гидро-».

Ковалентные соединения записываются в виде молекулярных формул. Это потому, что каждое соединение представляет собой отдельную молекулу. Первый элемент ковалентного соединения записывается полностью, а второй элемент записывается с суффиксом «ide» в конце. Например, диоксид азота.

Напишите первый элемент символическим образом

Вы должны знать символы для элементов, когда пишете составное. Вы можете обратиться к таблице Менделеева, чтобы узнать символ элемента, например, элемент Br является символом для брома.Когда вы пишете первый элемент, он похож на первое имя соединения.

Например, если вы пишете название нитрида лития (Li 3 N), первым элементом будет литий. Химический символ этого элемента — Ли.

Теперь, чтобы показать количество атомов в уравнении нитрида лития, вы должны использовать число в нижнем индексе, то есть Li 3 . Вы можете определить количество атомов в соединении, вы должны запомнить греческие префиксы. Если вы запомните префиксы, вы можете узнать количество атомов, т.е.е. Диоксид означает 2 атома кислорода.

Запишите второй элемент

Подобно первому элементу, который может называться первым именем соединения, второй элемент может называться фамилией. Название элемента будет заканчиваться суффиксом для ковалентных соединений. Например, гексафторид диазота. В этом соединении вторым элементом является фтор, а химический символ этого элемента — F.

Как и первый элемент, вы можете определить номер атома по имени второго элемента, если запомните греческие префиксы.Например, если вы пишете формулу для гексафторида динитрогена, вы можете указать количество атомов фтора, проверив его греческий префикс.

Второй элемент в этом соединении — гексафторид, с префиксом гекса. По-гречески гекса означает 6, поэтому это соединение содержит 6 атомов фтора. Чтобы записать этот элемент символическим образом, вы можете написать его как F 6.

Таким образом, записав первый и второй элементы, используя их символы и количество их атомов, полная химическая формула гексафторида динитрогена будет N 2 Ф 6 .

Сначала это может показаться сложным и трудным. У вас также могут возникнуть проблемы с запоминанием греческих префиксов. Но по мере того, как вы будете больше практиковаться в написании формул, вы познакомитесь с символами и префиксами элементов, а также с тем, как их писать. Вот еще несколько примеров химических уравнений. Проверьте их, чтобы улучшить свое понимание химического языка.

Соединение: CaO — оксид кальция

Обратите внимание, что и кальций, и кислород имеют по одному атому.Вы можете видеть, что в именах элементов нет префикса. Также обратите внимание, что нет нижнего индекса, так как оба элемента имеют одиночные атомы в этом соединении.

Соединение: SO 2 Диоксид серы

Это соединение состоит из двух элементов: серы и кислорода. Обратите внимание, что первый элемент, то есть сера, имеет один атом, а второй элемент, то есть кислород, имеет два атома. Вы можете увидеть Di, что по-гречески означает два.Обратите внимание, как написано количество атомов.

Соединение: P 2 O 5 Пятиокись дифосфора

Это соединение состоит из фосфора и кислорода. Вы можете видеть, что оба элемента имеют греческие префиксы, то есть Di в Diphosphorus и Pent в Pentoxide. По-гречески Di означает два, а Penta — 5. Итак, этот компонент состоит из двух атомов фосфора и пяти атомов кислорода.Число атомов обоих элементов записано в нижнем индексе.

Как писать формулы для ионных соединений

Некоторые соединения имеют ионы. Ионы бывают двух типов: положительные ионы, которые называются катионами, и отрицательные ионы, которые называются анионами.

Химические символы для катионов и анионов

Как вы знаете из предыдущих разделов этой статьи, химические соединения содержат элементы, которые можно назвать именем и фамилией. Таким же образом в ионных соединениях есть два типа ионов, т.е.е. катионы и анионы. В ионных формулах катионы записываются именем элемента, а анионы пишутся с суффиксом «ide» в конце имени элемента.

Если говорить об ионах, то первые названия — это катионы. Это положительные ионы, и они записываются первыми. Анионы называются фамилиями. Это отрицательные ионы, которые записываются как второй элемент в соединении.

В ионных соединениях греческие префиксы не используются как ковалентные соединения. Таким образом, вы не можете сказать, сколько атомов содержит элемент в ионном соединении.В соединениях этого типа, чтобы узнать, сколько в них атомов, необходимо сбалансировать заряды элементов.

Например, сульфид калия, который записывается как K 2 S.

Это соединение состоит из калия и серы. Символ калия в таблице элементов — K. Он находится в первом столбце таблицы, поэтому его степень окисления +1. Сера обозначается словом «ide», поскольку это второй элемент в составе. Его символ в таблице элементов — S, а степень окисления — -2.

В ионном соединении общий положительный заряд должен быть равен общему отрицательному заряду. Итак, для этого примера нам нужно 2 атома калия (K). Это уравновесит отрицательный заряд серы, равный -2. Мы можем записать все это вместе как K 2 S.

Понимание многоатомных ионов

Иногда формулы для молекул содержат два или более атомов с ионными группами. Такие катионы или анионы называются многоатомными ионами. Ионы этого типа не имеют какой-либо систематической структуры, поэтому их невозможно запомнить никакими уловками.Вам просто нужно их запомнить.

Если говорить о катионных многоатомных ионах, то их всего три. Они такие, как показано ниже.

  • Аммоний (Nh5 +)
  • Гидроний (h4 +)
  • Ртуть (I) (Hg22 +)

Все эти три иона содержат заряд +1. Но у ртути 2 атома связаны вместе, и они создают заряд 2+, а каждый катион ртути содержит заряд 1+.

Все остальные многоатомные ионы содержат отрицательные заряды. Они варьируются от -1 до -4, например, нитрат (NO3-) или NO 3 Заряд, содержащий заряд -1.Еще один хороший пример отрицательных зарядов — сульфатный заряд -2, то есть (SO42-).

Определение валентного заряда

Вы можете определить валентный заряд элемента, посмотрев на его положение в таблице элементов. Есть также некоторые правила, которые помогут вам определить валентный заряд, если вы помните. Они есть;

  • Все элементы группы 1 имеют заряд +1
  • Все элементы группы 2 имеют заряд +2
  • Заряд переходных элементов обозначается римскими цифрами в скобках.
  • Заряд серебра 1+, цинка 2+ и алюминия 3+.
  • Все элементы группы 17 имеют заряд 1-
  • Все элементы группы 16 имеют заряд 2-
  • Все элементы группы 15 имеют заряд 3-

Имейте в виду, что вы следует использовать заряд полного многоатомного иона вместо отдельных ионов, когда вы работаете с составом с многоатомными ионами.

Читайте также: Как попросить экспертов сделать мою исследовательскую работу за меня и получить идеальные результаты?

Уравновешивание положительных и отрицательных зарядов ионов

Как вы теперь знаете, количество атомов каждого элемента, присутствующего в соединении, определяется зарядом каждого элемента или многоатомного иона.Чтобы сбалансировать заряды, вы должны уравнять их для обоих элементов соединения, добавив атомы.

Возьмем, к примеру, оксид лития. Это соединение содержит литий и кислород. Но литий из группы 1 и, следовательно, имеет заряд +1, в то время как кислород из группы 16 и имеет заряд 2. Это должно быть сбалансировано, поэтому вам понадобится 2 атома лития. Это уравновесит 2 заряда кислорода, а формула этого соединения — Li2O.

Как написать формулы для продукта с учетом реагентов

В уравнении двойной замены будет 2 катиона и аниона.Например AB + CD → AD + CB. Здесь катионы — это A и C, а анионы — это B и D. Рассмотрим для примера реальную формулу, то есть AgNO 3 + NaCl, здесь Ag и Na — катионы, а NO 3 и CI — анионы.

Теперь переключение ионов в приведенной выше формуле, так что это будет выглядеть как AgCI + NaNO 3 . В этом переключателе первый катион и второй анион составляют пару, а второй катион и первый анион составляют пару.

Поместив в уравнение реагенты слева и продукты справа, получается полное уравнение.

Например: AgNO 3 + NaCl → AgCI + NaNO 3 .

В скобках следует также указать состояние вещества как для реагентов, так и для продуктов. В формуле (s) обозначает твердое вещество, (l) обозначает жидкость, а (g) обозначает газ. Вы должны указать состояние после каждого элемента, как показано в примере ниже.

SnO2 (s) + 2 h3 (g) → Sn (s) + 2 h3O (g)

Теперь вы должны быть достаточно знакомы, чтобы писать химические формулы. Однако вы можете найти больше примеров в Интернете и попрактиковаться, написав больше формул самостоятельно.

Написание химических формул

Пользовательский поиск

Именование ковалентных соединений Именование бинарных ионных соединений Именование многоатомных ионов с помощью многоатомных ионов Именование римскими цифрами Написание формул Именование кислот

Процедура, которой можно следовать, когда вы сталкиваетесь с названием соединения и вы хотите написать его формулу, выглядит следующим образом:

  1. Определите символ катиона (первая часть названия) и анион

  2. Определите валентность или заряд каждого символа и поместите его в скобки прямо над символом

    Катионы (положительные ионы)

    Все элементы группы 1 в Периодической таблице имеют +1 в соединениях.

    Все элементы группы 2 Периодической таблицы имеют +2 в соединениях.

    Переходные элементы (имеющие несколько зарядов) будут иметь римские цифры, указывающие, какой положительный заряд использовать.

    серебра — 1+, цинка — 2+ и алюминия — 3+

    Многоатомных ионов — просто используйте его заряд.

    Анионы (отрицательные ионы)

    Группа 17 состоит из 1- (заканчивается на -ide)

    Группа 16 состоит из 2- (заканчивается на -ide)

    Группа 15 состоит из 3- (заканчивается на -ide)

    Многоатомные ионы — просто используйте свой заряд.(Обычно оканчивается на -ат или -ит, обратите внимание на гидроксид ОН- и цианид CN-)

3. Уравновесите общий положительный и отрицательный заряд катиона и аниона. Вы спрашиваете себя, равны ли общий положительный заряд и общий отрицательный заряд нулю. Если ответ отрицательный, мы спрашиваем, сколько должно быть каждого иона, чтобы сбалансировать заряд. У нас должно быть столько же положительных зарядов, сколько и отрицательных. Другими словами, они должны в сумме равняться нулю.

4. После определения количества единиц катиона и аниона они становятся нижними индексами, которые ставятся сразу после соответствующего символа.

Так, например, какова формула оксида меди (I)?

  1. Определите символы катиона и аниона

    Медь — это Cu, а оксид — это O

  2. Укажите заряд для каждого из них и поместите над символом в скобках

    Для меди I это будет 1+, а для оксида это будет 2-

  3. Уравновесить положительный и отрицательный заряды

    Поскольку каждая медь имеет значение 1+, а каждый оксид — 2-, тогда потребуется два Cu + , чтобы сбалансировать один оксид с 2-, так что

    2 (1+) + 1 (2-) = 0.Числа вне скобок становятся индексами в формуле.

  4. Запишите формулу, поместив индексы сразу после символа, с которым они идут.

    Cu 2 O

Обратите внимание, что мы не ставим нижний индекс 1 после символа оксида. Это потому, что так понимается нижний индекс. Если бы он был равен нулю, его бы вообще не было в формуле.

Также обратите внимание, что все бинарные соединения заканчиваются на «ide»

Давайте попробуем другое:

Какова формула нитрида кальция?

  1. Определите символы каждой части имени

    Символ кальция — Ca, а символ нитрида — N

  2. Определите заряд для каждого

    Кальций принадлежит к Группе 2, которая всегда имеет +2 и Нитрид будет одним азотом с зарядом -3

  3. Балансовый заряд

    Поскольку кальций равен +2, а нитрид равен -3, единственный способ сбалансировать их — иметь три кальция и два нитрида

  4. Напишите символ, начинающийся с символа, который стоит первым в имени, и включите нижний индекс после каждого символа

    Ca 3 N 2

    Запись формул с помощью многоатомных ионов

    1.Определите символ катиона (первая часть названия) и аниона

    Символ железа — Fe, а символ карбоната, который является многоатомным ионом — CO 3

    2. Определите валентность или заряд каждого и поместите его в скобки прямо над символом

    Валентность железа (III) равна 3+, а валентность карбоната — 2-

    3. Уравновесьте общий положительный и отрицательный заряд катиона и аниона. Вы спрашиваете себя, равны ли общий положительный заряд и общий отрицательный заряд нулю.Если ответ отрицательный, мы спрашиваем, сколько должно быть каждого иона, чтобы сбалансировать заряд. У нас должно быть столько же положительных зарядов, сколько и отрицательных. Другими словами, они должны в сумме равняться нулю. Поскольку у железа (III) заряд +3, а у карбонат-иона 2-, то потребуется две единицы Fe 3+ , чтобы уравновесить три CO 3 2- единиц

    4. После того, как вы определили количество единиц катиона и аниона становится нижним индексом, который ставится сразу после соответствующего символа.

    Fe 2 (CO 3 ) 3

    Попробуйте эти ионные соединения Выделите, чтобы раскрыть формулу

    3. Сульфат натрия 14259 902 Хлорид олова (II)
    1. Нитрид магния 1. Mg 3 N 2
    2. Оксид железа (III) 2. Fe 2 O 3
    3. Na 2 SO 4
    4.Хлорид меди (II) 4. CuCl 2
    5. Нитрат бария 5. Ba (NO 3 ) 2
    6. Гидроксид алюминия 6. Al (OH ) 3
    7. Ртуть (II) Фосфат 7. Hg 3 (PO 4 ) 2
    8. Силикат алюминия 8. Al 2 (SiO 3 ) 3
    9.Бромид меди (II) 9. CuBr 2
    10. Хлорит свинца (II) 10. Pb (ClO 2 ) 2
    11. Цианид серебра 11. AgCN
    12. Оксид аммония 12. (NH 4 ) 2 O
    13. Перхлорат алюминия 13. Al (ClO 4 ) 3
    14.SnCl 2
    15. Никель (III) Ацетат 15. Ni (C 2 H 3 O 2 ) 3
    16. Сульфид калия 16. K 2 S
    17. Бисульфат магния 17. Mg (HSO 4 ) 2
    18. Фосфат железа (II) 18. Fe 3 (PO 4 ) 2
    19.Сульфат кобальта (II) 19. Co (HSO 4 ) 2
    20. Бикарбонат хрома (II) 20. Cr (HCO 3 ) 2
    21 .Гипохлорит натрия 21. NaClO
    22. Карбонат бария 22. BaCO 3
    23. Перманганат цинка (II) 23. Zn (MnO 4 ) 2 90

    Cu 2 Cr 2 O 7 902 сульфат железа (II) 90 260 сульфат олова (II) 906 3 (PO 4 ) 2 902 гидрофосфат кальция
    Формула Имя
    AlPO 4 фосфат алюминия
    KNO 2 нитрит калия
    NaHCO6 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 9026 NaHCO2 9026 Ca 2 3 карбонат кальция
    Mg (OH) 2 гидроксид магния
    Na 2 CrO 4 хромат натрия
    900 Ba (CN) 2 цианид бария
    K 2 SO 4 сульфат калия
    NaH 2 PO 4 натрия дигидрофосфат
    NH 3 NO NH 3 NO нитрат
    Sn (NO 3 ) 2 нитрат олова (II) 9 0261
    FePO 4 фосфат железа (III)
    Cu 2 SO 4 сульфат меди (I)
    Ni (C 2 H 3 O 2 ) 2 ацетат никеля (II)
    HgCO 3 карбонат ртути (II)
    Pb (OH) 4 гидроксид свинца (IV)
    Дихромат меди (I)
    Cu (ClO 3 ) 2 хлорат меди (II)
    FeSO 4
    Hg 2 (ClO 4 ) 2 перхлорат ртути (I)
    KClO 3 хлорат калия
    Al (MnO 4 ) 3 перманганат алюминия
    Pb (NO 3 ) 2 нитрат свинца (II)
    фосфат магния
    CuH 2 PO 4 дигидрофосфат меди (I)
    CaHPO 4
    Fe (HCO 3 ) 3 гидрокарбонат железа (III)
    Na 2 CO 3 карбонат натрия
    марганец MnSO 4 ) сульфат
    Ca (ClO 3 ) 2 хлорат кальция
    Fe (OH) 3 гидроксид железа (III)
    Cu 2 SO 4 сульфат меди (I)
    KMnO 4 перманганат калия
    NaOH гидроксид натрия
    Fe нитрат железа (II)

Именование ковалентных соединений Именование бинарных ионных соединений Многоатомные ионы Именование многоатомных ионов Именование римскими цифрами Написание формул Именование кислот

Химические демонстрационные видео

Написание химических уравнений | Введение в химию

Цель обучения
  • Укажите символы, используемые для обозначения состояний вещества в химическом уравнении.

Ключевые моменты
    • В химическом уравнении реагенты написаны слева, а продукты — справа.
    • Коэффициенты рядом с символами сущностей указывают количество молей вещества, произведенного или использованного в химической реакции.
    • Реагенты и продукты разделены стрелкой, обычно читаемой вслух как «выходы».
    • Химические уравнения должны содержать информацию о свойствах состояния продуктов и реагентов, будь то водные (растворенные в воде — водн.), Твердые (е), жидкие (ж) или газовые (г).

Термины
  • продуктСоединения, полученные в результате химической реакции.
  • Реагент Исходные вещества в химической реакции.
  • химическое уравнениеСимволическое представление химической реакции; реагенты представлены слева, а продукты — справа.

Химическое уравнение — это символическое представление химической реакции. Реагенты (исходные вещества) написаны слева, а продукты (вещества, обнаруженные в химической реакции) написаны справа.Коэффициенты рядом с символами сущностей указывают количество молей вещества, произведенного или использованного в химической реакции.

Обозначение для химического уравнения

Химическое уравнение состоит из химических формул реагентов (слева) и продуктов (справа). Они разделены символом стрелки («→» обычно читается вслух как «урожайность»). Химическая формула каждого отдельного вещества отделена от других знаком плюс. Состояние вещества каждого соединения или молекулы указывается в нижнем индексе рядом с соединением в виде аббревиатуры в круглых скобках.Например, соединение в газообразном состоянии будет обозначаться (g), твердым (ыми), жидким (l) и водным (водным). Водное средство растворяется в воде; это обычное состояние вещества для кислот, оснований и растворенных ионных соединений.

В качестве примера формулу сжигания метана можно записать так:

[латекс] CH_ {4 \ 🙁 g)} + 2 \: O_ {2 \ 🙁 g)} \ rightarrow CO_ {2 \ 🙁 g)} + 2 \: H_ {2} O _ {(g) } [/ латекс]

Это уравнение будет читаться как «CH четыре плюс два O два дает два CO и два H два O.«Для уравнений, включающих сложные химические вещества, лучше читать химические формулы, используя номенклатуру ИЮПАК, а не букву и ее нижний индекс. Используя номенклатуру ИЮПАК, это уравнение будет читаться как «метан плюс кислород дает диоксид углерода и воду».

Это уравнение показывает, что кислород и CH 4 реагируют с образованием H 2 O и CO 2 . Это также указывает на то, что для каждой молекулы метана требуются две молекулы кислорода, и что реакция будет формировать две молекулы воды и одну молекулу углекислого газа для каждого метана и двух молекул кислорода, которые вступают в реакцию.Уравнение также указывает на то, что все соединения находятся в газообразном состоянии. Стехиометрические коэффициенты (числа перед химическими формулами) являются результатом закона сохранения массы и закона сохранения заряда (см. Раздел «Уравновешивание химических уравнений» для получения дополнительной информации). Также обратите внимание, что, как и в математическом свойстве коммутативности сложения, химические уравнения коммутативны. Реагенты и продукты можно указывать в любом порядке, при условии, что они находятся на соответствующей стороне стрелки реакции.

Общие символы

Символы используются для различения различных типов реакций. Иногда для обозначения реакции используются разные стрелки. Например:

[латекс] \ rightarrow [/ latex] указывает, где предпочтительна прямая реакция: другими словами, производится больше продукта.

[латекс] \ leftarrow [/ latex] указывает, где предпочтительна обратная реакция: другими словами, образуется больше реагента.

[латекс] \ leftrightharpoons [/ latex] или [латекс] \ leftrightarrow [/ latex] используется для обозначения системы в равновесии.

Если реакция требует энергии, это часто указывается над стрелкой. Заглавная греческая буква дельта (Δ) написана над стрелкой реакции, чтобы показать, что к реакции добавляется энергия в виде тепла; hv записывается, если энергия добавляется в виде света.

Когда вулкан пищевой соды получают путем смешивания уксуса (разбавленной водной уксусной кислоты) и пищевой соды (бикарбоната натрия), в результате происходит выделение газа посредством следующей реакции:

[латекс] HCH_3CO_ {2 (водный)} + NaHCO_ {3 (s)} \ rightarrow CH_3CO_2Na _ {(водный)} + H_2O _ {(l)} + CO_ {2 (g)} [/ латекс]

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

3.3: Написание химических формул — Chemistry LibreTexts

Молекулярная формула — это представление молекулы, в которой используются химические символы для обозначения типов атомов, за которыми следуют нижние индексы, чтобы показать количество атомов каждого типа в молекуле. (Нижний индекс используется только в том случае, если присутствует более одного атома данного типа.) Молекулярные формулы также используются в качестве сокращений для названий соединений.

Структурная формула соединения дает ту же информацию, что и его молекулярная формула (типы и количество атомов в молекуле), но также показывает, как атомы связаны в молекуле. Структурная формула метана содержит символы для одного атома C и четырех атомов H, обозначающих количество атомов в молекуле (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Линии представляют собой связи, удерживающие атомы вместе. (Химическая связь — это притяжение между атомами или ионами, которое удерживает их вместе в молекуле или кристалле.Мы обсудим химические связи и посмотрим, как предсказать расположение атомов в молекуле позже. А пока просто знайте, что линии указывают на то, как атомы связаны в молекуле. Модель шара и палки показывает геометрическое расположение атомов с атомными размерами не в масштабе, а модель заполнения пространства показывает относительные размеры атомов.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) : Молекула метана может быть представлена ​​как (а) молекулярная формула, (б) структурная формула, (в) модель шара и палки и (г ) модель, заполняющая пространство.Атомы углерода и водорода представлены черными и белыми сферами соответственно.

Хотя многие элементы состоят из отдельных отдельных атомов, некоторые существуют в виде молекул, состоящих из двух или более атомов элемента, химически связанных вместе. Например, большинство образцов элементов водорода, кислорода и азота состоят из молекул, каждая из которых содержит по два атома (называемых двухатомными молекулами), и, таким образом, имеют молекулярные формулы H 2 , O 2 и N 2 , соответственно.Другими элементами, обычно встречающимися в виде двухатомных молекул, являются фтор (F 2 ), хлор (Cl 2 ), бром (Br 2 ) и йод (I 2 ). Наиболее распространенная форма элемента сера состоит из молекул, состоящих из восьми атомов серы; его молекулярная формула S 8 (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Молекула серы состоит из восьми атомов серы и поэтому записывается как S 8 .Его можно представить в виде (а) структурной формулы, (б) модели шара и ручки и (в) модели заполнения пространства. Атомы серы представлены желтыми сферами.

Важно отметить, что нижний индекс после символа и число перед символом не представляют одно и то же; например, H 2 и 2H представляют собой совершенно разные виды. H 2 — это молекулярная формула; он представляет собой двухатомную молекулу водорода, состоящую из двух атомов элемента, которые химически связаны друг с другом.Выражение 2H, с другой стороны, указывает на два отдельных атома водорода, которые не объединены в единое целое. Выражение 2H 2 представляет две молекулы двухатомного водорода (рисунок \ (\ PageIndex {3} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \) : символы H, 2H, H 2 и 2H 2 представляют собой очень разные объекты.

Соединения образуются при химическом соединении двух или более элементов, в результате чего образуются связи.Например, водород и кислород могут реагировать с образованием воды, а натрий и хлор могут реагировать с образованием поваренной соли. Иногда мы описываем состав этих соединений с помощью эмпирической формулы, которая указывает типы присутствующих атомов и простейшее целочисленное отношение числа атомов (или ионов) в соединении . Например, диоксид титана (используемый в качестве пигмента в белой краске и в толстом, белом блокирующем типе солнцезащитного крема) имеет эмпирическую формулу TiO 2 .Это идентифицирует элементы титана (Ti) и кислорода (O) как составляющие диоксида титана и указывает на присутствие в два раза большего количества атомов кислорода элемента, чем атомов элемента титана (Рисунок \ (\ PageIndex {4} \) ).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \) : (a) Белое соединение диоксида титана обеспечивает эффективную защиту от солнца. (b) Кристалл диоксида титана TiO 2 содержит титан и кислород в соотношении 1: 2. Атомы титана серые, а атомы кислорода красные.(кредит а: модификация работы «osseous» / Flickr).

Как обсуждалось ранее, мы можем описать соединение с молекулярной формулой, в которой нижние индексы указывают действительных числа атомов каждого элемента в молекуле соединения. Во многих случаях молекулярная формула вещества получается из экспериментального определения как его эмпирической формулы, так и его молекулярной массы (суммы атомных масс всех атомов, составляющих молекулу). Например, экспериментально можно определить, что бензол содержит два элемента, углерод (C) и водород (H), и что на каждый атом углерода в бензоле приходится один атом водорода.Таким образом, эмпирическая формула CH. Экспериментальное определение молекулярной массы показывает, что молекула бензола содержит шесть атомов углерода и шесть атомов водорода, поэтому молекулярная формула бензола C 6 H 6 (рисунок \ (\ PageIndex {5} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \) : Бензол, C 6 H 6 , производится при переработке нефти и имеет множество промышленных применений. Молекула бензола может быть представлена ​​в виде (а) структурной формулы, (б) шаровой модели и (в) модели заполнения пространства.(d) Бензол — прозрачная жидкость. (Источник d: модификация работы Сахара Атвы).

Если мы знаем формулу соединения, мы можем легко определить эмпирическую формулу. (Это в некотором роде академическое упражнение; на практике обычно придерживаются обратной хронологии.) Например, молекулярная формула уксусной кислоты, компонента, придающего уксусу его острый вкус, составляет C 2 H 4 O 2 . Эта формула показывает, что молекула уксусной кислоты (рис. \ (\ PageIndex {6} \)) содержит два атома углерода, четыре атома водорода и два атома кислорода.Соотношение атомов 2: 4: 2. Деление на наименьший общий знаменатель (2) дает простейшее целочисленное отношение атомов 1: 2: 1, поэтому эмпирическая формула CH 2 O. Обратите внимание, что молекулярная формула всегда является целым числом, кратным эмпирическая формула.

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): (a) Уксус содержит уксусную кислоту, C 2 H 4 O 2 , которая имеет эмпирическую формулу CH 2 O. Это может быть представлен как (b) структурная формула и (c) как модель шарика и ручки.(кредит а: модификация работы «HomeSpot HQ» / Flickr)

Пример \ (\ PageIndex {1} \): эмпирические и молекулярные формулы

Молекулы глюкозы (сахара в крови) содержат 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Каковы молекулярные и эмпирические формулы глюкозы?

Решение

Молекулярная формула: C 6 H 12 O 6 , потому что одна молекула фактически содержит 6 атомов C, 12 H и 6 O. Простейшее целочисленное отношение атомов C к H и O в глюкозе составляет 1: 2: 1, поэтому эмпирическая формула CH 2 O.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Молекула метальдегида (пестицида, используемого для улиток и слизней) содержит 8 атомов углерода, 16 атомов водорода и 4 атома кислорода. Каковы молекулярные и эмпирические формулы метальдегида?

Ответ

Молекулярная формула, C 8 H 16 O 4 ; эмпирическая формула, C 2 H 4 O

Узнать больше об атомах, молекулах и молекулярных формулах

<

Важно знать, что одни и те же атомы могут быть расположены по-разному: соединения с одинаковой молекулярной формулой могут иметь разные межатомные связи и, следовательно, разные структуры.Например, может ли существовать другое соединение с той же формулой, что и уксусная кислота, C 2 H 4 O 2 ? И если да, то какова будет структура его молекул?

Если вы предсказываете, что может существовать другое соединение с формулой C 2 H 4 O 2 , то вы продемонстрировали хорошее химическое понимание и правы. Два атома C, четыре атома H и два атома O также могут быть скомпонованы с образованием метилформиата, который используется в производстве в качестве инсектицида и для быстросохнущих отделочных материалов.Молекулы метилформиата имеют один из атомов кислорода между двумя атомами углерода, что отличается от расположения в молекулах уксусной кислоты. Уксусная кислота и метилформиат являются примерами изомеров — соединений с одинаковой химической формулой, но с разными молекулярными структурами (рис. \ (\ PageIndex {7} \)). Обратите внимание, что эта небольшая разница в расположении атомов имеет большое влияние на их соответствующие химические свойства. Вы, конечно, не захотите использовать раствор метилформиата вместо раствора уксусной кислоты (уксуса) при приготовлении заправки для салатов.

Рисунок \ (\ PageIndex {7} \): Молекулы (а) уксусной кислоты и метилформиата (б) являются структурными изомерами; они имеют одинаковую формулу (C 2 H 4 O 2 ), но разные структуры (и, следовательно, разные химические свойства).

Существует множество типов изомеров (Рисунок \ (\ PageIndex {8} \)). Уксусная кислота и метилформиат являются структурными изомерами, соединениями, молекулы которых различаются тем, как атомы связаны друг с другом.Также существуют различные типы пространственных изомеров, у которых относительная ориентация атомов в пространстве может быть разной. Например, составной карвон (содержащийся в семенах тмина, мяты и кожуре мандарина) состоит из двух изомеров, которые являются зеркальным отображением друг друга. S — (+) — карвон пахнет тмином, а R — (-) — карвон пахнет мятой.

Рисунок \ (\ PageIndex {8} \) : Молекулы карвона являются пространственными изомерами; они отличаются только относительной ориентацией атомов в пространстве.(кредит внизу слева: модификация работы «Miansari66» / Wikimedia Commons; кредит внизу справа: модификация работы Фореста и Ким Старр)

Лучшие советы по написанию химических формул

Введение

Прежде всего решите, является ли соединение ковалентным или ионным . Помните, что ковалентная связь происходит, когда все элементы в молекуле являются неметаллами (например, диоксид углерода, вода, аммиак и метан), в то время как ионная связь происходит между металлом и неметаллом (например, диоксид углерода, вода, аммиак и метан).грамм. хлорид натрия, оксид магния).

Если соединение COVALENT, то все в имени :

Совет 1: Для большинства ковалентных соединений ключ к разгадке находится в имени

Название начинается с атома в центре молекулы, а затем сообщает вам, сколько в ней других элементов. Например:

  • Углерод мон оксид означает один атом углерода и один атом кислорода ( CO )
  • Сера ди оксид означает один атом серы и два атома кислорода ( SO 2 )
  • Азот три оксида означает один атом азота и три атома кислорода ( NO 3 )

Совет 2: Несколько из исключений имеют специальные имена

Вам просто нужно запомнить эти несколько исключений:

  • Вода ( H 2 0 )
  • Аммиак ( NH 3 )
  • Метан ( CH 4 ), этан ( C 2 H 6 ), пропан ( C 3 H 8 ) и бутан ( C 4 H 10 )

Совет 3: Семь элементов существуют в виде молекул

Вам просто нужно выучить и запомнить эти семь.Это водород ( H 2 ), азот ( N 2 ), кислород ( O 2 ) и все галогены: фтор ( F 2 ), хлор ( Cl 2 ), бром ( Br 2 ), йод ( I 2 ). Взгляните на схему ниже.

______________________________________________________________________________________________

Если соединение ИОННОЕ, то все дело в зарядах каждого иона :

Совет 1: Отработайте заряд.

Первый шаг — вычислить заряд положительного иона и заряженного отрицательного иона на основе того, сколько электронов эти атомы приобретают или теряют, чтобы получить полную внешнюю оболочку. Используйте приведенную ниже схему, чтобы помочь вам.

Обратите внимание, что благородные газы (также известные как Группа 0 или 8) уже имеют полную внешнюю оболочку, поэтому они очень инертны и почти всегда существуют в виде отдельных атомов.

Совет 2: Соединения, как и атомы, не имеют общего заряда

Следовательно, заряд положительных ионов должен компенсировать заряд отрицательных ионов.

Это просто, если два иона в соединении имеют одинаковый, но противоположный заряд. Для хлорида натрия Na + и Cl становится NaCl , а для оксида магния Mg 2+ и O 2- становится MgO . Но если два иона имеют разных зарядов, вам нужно использовать еще несколько клеток мозга, чтобы вычислить, сколько каждого иона вам нужно, чтобы заряды нейтрализовались.

На схеме ниже показано, как это работает.

Совет 3: Некоторые ионные соединения содержат комплексные ионы

Примеры: гидроксид ( OH ), сульфат ( SO 4 2- ), нитрат ( NO 3 ), карбонат ( CO 3 2- ) и аммония ( NH 4 + ). Вы просто имеете дело с этими комплексными ионами таким же образом — цель состоит в том, чтобы нейтрализовать положительные и отрицательные заряды.

Но если комплексных ионов несколько, возможно, потребуется использовать скобки. Дополнительные советы по этому поводу см. В нашем сообщении блога «Использование скобок в химических формулах» , которое скоро будет опубликовано.

Вот и все! Запомните эти советы, потренируйтесь, и написание химических формул больше никогда не будет проблемой.

Лигая Баттен

Периодическая таблица элементов

  • 1. Напишите символы
  • Большинство химических соединений имеют два названия.Первое название — катион (положительный ион), второе — анион (отрицательный ион). В бинарном соединении первым именем будет ион металла. Второе название — ион неметалла. В тройном соединении первым именем будет ион металла, за исключением аммония. Вторым именем почти всегда будет многоатомный ион. Примеры:

    Бинарные ионные соединения:
    Хлорид натрия: натрий — это Na, а хлорид — это Cl
    Нитрид магния: магний — это Mg, а нитрид — N
    Тройные ионные соединения:
    Фосфат бария: барий — это Ba, а фосфат — PO 4
    Карбонат аммония: аммоний — это NH 4 , а карбонат — это CO 3
  • 2.Определите валентность или заряд каждого символа и запишите его в виде надстрочного индекса.
  • Примеры:

    Бинарные ионные соединения:
    Хлорид натрия: Na +1 , Cl -1
    Нитрид магния: Mg +2 , N -3
    Тройные ионные соединения:
    Фосфат бария 9034 +2 , PO 4 -3
    Карбонат аммония: NH 4 +1 , Карбонат — CO 3 -2
  • 3.Определите общее кратное зарядов и уравновесите общий положительный и отрицательный заряд катиона и аниона.
  • Примеры:

    Бинарные ионные соединения:
    Хлорид натрия: Поскольку каждый натрий равен +1, а каждый хлорид равен -1, то потребуется один Na +, чтобы уравновесить один хлорид с -1.
    Нитрид магния: Поскольку каждый магний равен +2, а каждый нитрид равен -3, то потребуется три Mg +2 , чтобы сбалансировать два нитрида с -3 .
    Тройные ионные соединения:
    Фосфат бария: Поскольку каждый барий равен +2, а каждый фосфат равен -3, то потребуется три Ba +2 , чтобы уравновесить два фосфата с -3 .
    Карбонат аммония: поскольку каждый аммоний равен +1, а каждый карбонат равен -2, то потребуется два NH 4 +1 , чтобы уравновесить один карбонат с -2 .
  • 4. Количество единиц катиона и аниона, определенное на шаге 3 выше, они становятся нижними индексами, которые помещаются сразу после соответствующего символа.Используйте скобки () в случае многоатомных ионов.
  • Примеры:

    Бинарные ионные соединения:
    Хлорид натрия: NaCl
    Нитрид магния: Mg 3 N 2 .
    Тройные ионные соединения:
    Фосфат бария: Ba 3 (PO 4 ) 2
    Карбонат аммония: (NH 4 ) 2 CO 3

Химическая формула и уравнения

Химическая формула и уравнения — индексы
Химическая формула или уравнение показывает символы элементов в соединении и соотношение элементов друг к другу.Если вещество содержит более одного атома определенного элемента, это количество указывается в химических формулах или уравнениях с помощью индекса , числа после символа элемента. Номер нижнего индекса относится только к элементу, за которым он непосредственно следует. Например, химическая формула воды H 2 O, что указывает на то, что 2 атома водорода соединяются с 1 атомом кислорода.

Как написать химическую формулу или уравнение с помощью индексов
Чтобы ввести или написать индекс для химической формулы или уравнения, просто следуйте этим простым инструкциям:

  • Введите формулу или уравнение, например, h3O
  • Выделите число
  • Щелкните Формат
  • Выберите шрифт… Уменьшите размер шрифта числа
  • Под заголовком Эффекты отметьте поле Подстрочный индекс
  • В формуле теперь будет отображаться уравнение с числом в нижнем индексе — H 2 O

Химическая формула и уравнения

Химический Формула и уравнения — примеры и значения индексов
Например, химическая формула воды — h3O, которая указывает, что 2 атома водорода соединяются с 1 атомом кислорода. Химическая формула хлорида натрия (соли) — NaCl, что указывает на то, что один атом натрия соединяется с одним атомом хлора в соотношении один к одному.Индексы добавляются после символа элемента, чтобы указать, что количество атомов этого элемента в соединении, если оно больше единицы. Например, формула бромида магния MgBr2, которая указывает, что один атом магния соединяется с двумя атомами брома.

Значения и примеры химических формул и уравнений
Следующие ниже примеры химических формул и уравнений объясняют их значение.

Пример химической формулы соли (хлорида натрия) — NaCl

NaCl

Символ Na указывает на элемент Натрий
Символ Cl указывает на элемент Хлор
Нижние индексы указывают только на 1 атом для каждого элемента

Пример химической формулы для воды — H 2 O

H 2 O

S символ H обозначает элемент Водород
Символ O обозначает элемент кислород

Нижний индекс обозначает 2 атома водорода

Химическая формула и уравнения — Список общих химических формул
В следующем списке химических формул и уравнений показаны некоторые из наиболее распространенных химических формул.

980

O 6

H 4 O 2 9171 CO 2

9171 CO 2

Углекислый газ

8 68

9 N 4 O 2

H2733

H2733

H2733 2 Углерод

Список общих химических формул

Na

Натрий

H 2 O

Вода
Глюкоза
C 2 H 6 O Спирт
Сульфатная группа
2

9 H сероводород

NaCl

Соль

O 2

Кислород

C 2 H 6 O

9028
Уксус

NH 3

Аммиак

Mg

Магний

C 2 H 4 O 2

Уксусная кислота

928 927 H

0

Бутан

NO 3 Нитрат

Cu

Медь

N 2

H 2 SO 4

Серная кислота

CH 4

12 H 22 O 11

Сахароза

C 3 H 8

Пропан

NaHCO 3

Пищевая сода 926 926 926 926 9 Fluor 926

F 2

Фторид

H 2 O 2

Пероксид

Кофеин

NaCl

Хлорид натрия

C 927 9119

Аспирин

HCl

Соляная кислота

Zn (NO 3 ) 2

Цинк

CO

CO

Углерод

гидроксид натрия

NaCN

Цианид натрия

Ca (CN) 2

9683 9026

9683 9026 Золото

I

Йод

Sn

Олово

C 6 H 6

H

Сероводород

CH 90 027 3 COCH 3

Ацетон

H 3 PO 4

Фосфорная кислота

12289 9261

9C

Пентан

CH 3 OH

Метанол

HBr

Бромистоводородная кислота

Ti

Титан

NaClO

Гипохлорит натрия

9026

C2H6

2 SO 4

Сульфат аммония

C 8 H 18

Октан

CuSO 4

Сульфат меди

Холестерин

C 7 H 6 O 2

Бензойная кислота

H 2 SO 3 9026 H 2 SO 3

C 6 H 12 O 6

Галактоза

C 6 H 8 O 6

Ascorbic6 CO 2

Сухой лед

NaNO 3

90 256 Нитрат натрия

CaO

Оксид кальция

HIO 3

925

925

H

3

Молочная кислота

MgBr 2

Молочная кислота

H 2 O

2

2

2

Оксид

C

Углерод

H

Водород C n H 2n O n 982

N 2 O

Азот 902 56 C 6 H 8 O 7

Лимонная кислота

C 8 H 18

Октан

C 10 O 9 3 3

Камфора

AgI Оксид серебра

Трехокись мышьяка

Au 2 O 3

Au 2 O 3

2

S

Сульфид золота

Br 2 Бром

Al 2 O 3

Алюминиевая фольга

9025 Список

Химические формулы и уравнения
Приведенный выше список Chemica l «Формула и уравнения» содержит подробную информацию об общих химических формулах.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *