Химические формулы веществ. Химические формулы веществ Какую информацию о веществе сообщает химическая формула

Химические формула – это изображение с помощью символов .

Знаки химических элементов

Химический знак или химический символ элемента – это первая или две первые буквы от латинского названия этого элемента.

Например: Ferrum – Fe , Cuprum – Cu , Oxygenium – O и т.д.

Таблица 1: Информация, которую дает химический знак

Сведения	На примере Cl
Название элемента	Хлор
	Неметалл, галоген
Один элемента	1 атом хлора
(Ar) данного элемента	Ar (Cl) = 35,5
Абсолютная атомная масса химического элемента m = Ar · 1,66·10 -24 г = Ar · 1,66 · 10 -27 кг	M (Cl) = 35,5 · 1,66 · 10 -24 = 58,9 · 10 -24 г

Название химического знака в большинстве случаев читается как название химического элемента. Например, К – калий , Са – кальций , Mg – магний , Mn – марганец .

Случаи, когда название химического знака читается иначе, приведены в таблице 2:

Название химического элемента	Химический знак	Название химического знака (произношение)
Азот	N	Эн
Водород	H	Аш
Железо	Fe	Феррум
Золото	Au	Аурум
Кислород	O	О
Кремний	Si	Силициум
Медь	Cu	Купрум
Олово	Sn	Станум
Ртуть	Hg	Гидраргиум
Свинец	Pb	Плюмбум
Сера	S	Эс
Серебро	Ag	Аргентум
Углерод	C	Цэ
Фосфор	P	Пэ

Химические формулы простых веществ

Химическими формулами большинства простых веществ (всех металлов и многих неметаллов) являются знаки соответствующих химических элементов.

Так вещество железо и химический элемент железо обозначаются одинаково – Fe .

Если имеет молекулярную структуру (существует в виде , то его формулой является химический знак элемента с индексом внизу справа, указывающим число атомов в молекуле: H 2 , O 2 , O 3 , N 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 , P 4 , S 8 .

Таблица 3: Информация, которую дает химический знак

Сведения	На примере C
Название вещества	Углерод (алмаз, графит, графен, карбин)
Принадлежность элемента к данному классу химических элементов	Неметалл
Один атом элемента	1 атом углерода
Относительная атомная масса (Ar) элемента, образующего вещество	Ar (C) = 12
Абсолютная атомная масса	M (C) = 12 · 1,66 · 10-24 = 19,93 · 10 -24 г
Один вещества	1 моль углерода, т.е. 6,02 · 10 23 атомов углерода
	M (C) = Ar (C) = 12 г/моль

Химические формулы сложных веществ

Формулу сложного вещества составляют путем записи знаков химических элементов, из которых это вещество состоит, с указанием числа атомов каждого элемента в молекуле. При этом, как правило, химические элементы записывают в порядке увеличения их электроотрицательности в соответствии со следующим практическим рядом:

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

Например, H 2 O , CaSO 4 , Al 2 O 3 , CS 2 , OF 2 , NaH .

Исключение составляют:

некоторые соединения азота с водородом (например, аммиак NH 3 , гидразин N 2 H 4 );
соли органических кислот (например, формиат натрия HCOONa , ацетат кальция (CH 3 COO) 2 Ca) ;
углеводороды (CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 ).

Химические формулы веществ, существующих в виде димеров (NO 2 , P 2 O 3 , P2 O5 , соли одновалентной ртути, например: HgCl , HgNO 3 и др.), записывают в виде N 2 O 4 , P 4 O 6 , P 4 O 10 , Hg 2 Cl 2 , Hg 2 ( NO 3) 2 .

Число атомов химического элемента в молекуле и сложном ионе определяется на основании понятия валентности или степени окисления и записывается индексом внизу справа от знака каждого элемента (индекс 1 опускается). При этом исходят из правила:

алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле должна быть равной нулю (молекулы электронейтральны), а в сложном ионе – заряду иона.

Например:

2Al 3 + +3SO 4 2- =Al 2 (SO 4) 3

Этим же правилом пользуются при определении степени окисления химического элемента по формуле вещества или сложного . Обычно это элемент, имеющий несколько степеней окисления. Степени окисления остальных элементов, образующих молекулу или ион должны быть известны.

Заряд сложного иона – это алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, образующих ион. Поэтому при определении степени окисления химического элемента в сложном ионе сам ион заключается в скобки, а его заряд выносится за скобки.

При составлении формул по валентности вещество представляют, как соединение, состоящее из двух частиц различного типа, валентности которых известны. Далее пользуются правилом:

в молекуле произведение валентности на число частиц одного типа должно быть равным произведению валентности на число частиц другого типа.

Например:

Цифра, стоящая перед формулой в уравнении реакции, называется коэффициентом . Она указывает либо число молекул , либо число молей вещества .

Коэффициент, стоящий перед химическим знаком , указывает число атомов данного химического элемента , а в случае, когда знак является формулой простого вещества, коэффициент указывает либо число атомов , либо число молей этого вещества.

Например:

3 Fe – три атома железа, 3 моль атомов железа,
2 H – два атома водорода, 2 моль атомов водорода,
H 2 – одна молекула водорода, 1 моль водорода.

Химические формулы многих веществ были определены опытным путем, поэтому их называют «эмпирическими» .

Таблица 4: Информация, которую дает химическая формула сложного вещества

Сведения	На примере C aCO3
Название вещества	Карбонат кальция
Принадлежность элемента к определенному классу веществ	Средняя (нормальная) соль
Одна молекула вещества	1 молекула карбоната кальция
Один моль вещества	6,02 · 10 23 молекул CaCO 3
Относительная молекулярная масса вещества (Мr)	Мr (CaCO3) = Ar (Ca) +Ar (C) +3Ar (O) =100
Молярная масса вещества (M)	М (CaCO3) = 100 г/моль
Абсолютная молекулярная масса вещества (m)	M (CaCO3) = Mr (CaCO3) · 1,66 · 10 -24 г = 1,66 · 10 -22 г
Качественный состав (какие химические элементы образуют вещество)	кальций, углерод, кислород
Количественный состав вещества:
*Число атомов каждого элемента в одной молекуле вещества:*	молекула карбоната кальция состоит из 1 атома кальция, 1 атома углерода и 3 атомов кислорода.
*Число молей каждого элемента в 1 моле вещества:*	В 1 моль СаСО 3 (6,02 ·10 23 молекулах) содержится 1 моль (6,02 ·10 23 атомов) кальция, 1 моль (6,02 ·10 23 атомов) углерода и 3 моль (3·6,02·10 23 атомов) химического элемента кислорода)
Массовый состав вещества:
*Масса каждого элемента в 1 моле вещества:*	1 моль карбоната кальция (100г) содержит химических элементов: 40г кальция , 12г углерода , 48г кислорода .
*Массовые доли химических элементов в веществе (состав вещества в процентах по массе):*	Состав карбоната кальция по массе: W (Ca) = (n (Ca) ·Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1·40)/100= 0,4 (40%) W (C) = (n (Ca) ·Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1·12)/100= 0,12 (12%) W (О ) = (n (Ca) ·Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (3·16)/100= 0,48 (48%)
Для вещества с ионной структурой (соли, кислоты, основания) – формула вещества дает информацию о числе ионов каждого вида в молекуле, их количестве и массе ионов в 1 моль вещества:	Молекула СаСО 3 состоит из иона Са 2+ и иона СО 3 2- 1 моль (6,02·10 23 молекул) СаСО 3 содержит 1 моль ионов Са 2+ и 1 моль ионов СО 3 2- ; 1 моль (100г) карбоната кальция содержит 40г ионов Са 2+ и 60г ионов СО 3 2-
*Молярный объем вещества при нормальных условиях (только для газов)*

Графические формулы

Для получения более полной информации о веществе пользуются графическими формулами , которые указывают порядок соединения атомов в молекуле и валентность каждого элемента .

Графические формулы веществ, состоящих из молекул, иногда, в той или иной степени, отражают и строение (структуру) этих молекул, в этих случаях их можно назвать структурными .

Для составления графической (структурной) формулы вещества необходимо:

Определить валентность всех химических элементов, образующих вещество.
Записать знаки всех химических элементов, образующих вещество, каждый в количестве, равном числу атомов данного элемента в молекуле.
Соединить знаки химических элементов черточками. Каждая черточка обозначает пару, осуществляющую связь между химическими элементами и поэтому одинаково принадлежит обоим элементам.
Число черточек, окружающих знак химического элемента, должно соответствовать валентности этого химического элемента.
При составлении формул кислородсодержащих кислот и их солей атомы водорода и атомы металлов связываются с кислотообразующим элементом через атом кислорода.
Атомы кислорода соединяют друг с другом только при составлении формул пероксидов.

Примеры графических формул:

1. какое количества вещества оксида кальций имеет массу 140 г? (CаO)
2.Расчитайте массу и обьем углекислого газа Со2 количеством вещества 2,2 моль.
Ответьте на вопросы.
3. Положение металлов в ПСХЭ, особенности их электроного строения. Общие физические свойства металло. Составить электронные формулы кальций, лития и алюминия.

Срочно нужны ответы на вот эти вопросы!

Ответьте на вопросы.Да/Нет
1. В состав оснований обязательно входит гидроксигруппа??? Да/Нет
2.Растворимые в воде гидроксиды называют щелочами??? Да/Нет
3.Число гидроксигрупп,которое приходится на один атом металлического элемента,в два раза больше валентности этого элемента??? Да/Нет
4.Щелочи входят в состав почти всех минералов Земли??? Да/нет
5.В присутствии щелочей фенолфталеин становится бесцветным??? Да/Нет
6.Натрий оксид взаимодействует с водой с образованием щелочи??? Да/Нет
7.Щелочи можно получить посредством взаимодействия наиболее активных металлов с водой??? Да/Нет
8.Купрум(2) оксид активно взаимодействует с водой? Да/Нет
9.Алюминий гидроксид является щелочью? Да/Нет
10.Метилоранж в присутствии щелочей становится красным? Да/Нет
11.Цинк гидроксид является амфотерным гидроксидом? Да/Нет
12.Барий гидроксид имеет формулу Ва(ОН)3 ? Да.Нет

Перед ответом на вопрос обязательно пишите номер вопроса на который отвечаете. Заранее огромное спасибо!

Дайте характеристику химического элемента C по плану:

а) положение в ПСХЭ- период, группа, число энергетических уровней, число электронов на последнем уровне;
б) формула высшего оксида, его характер;
в) формула высшего гидроксида, его характер;
г) формула и название летучего водородного соединения.

С какими из перечисленных веществ будет реагировать оксид натрия?

1) NO
2) NaCl
3) H2
4) H2O
В перечне веществ к кислотным оксидам относят:
1) Na2O, N2O5, CaO
2) N2O5, SO2, SiO2
3) CaO, SiO2, SO3
4) CuO, CO2, MgO
С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид азота (V).
1) KOH;
2) HCl;
3) NaCl;
4) O2
Какие химические свойства характерны для оксида кальция?
Выбери правильный ответ.
1) газ при обычных условиях;
2) вещество твердое, белого цвета;
3) твердое вещество черного цвета;
4) бесцветная летучая жидкость.
А5. Как называется вещество SO3?
1) оксид серы;
2) оксид серы (II)
3) оксид серы (VI)
4) оксид серы (IV).
А6. Оксиды образуются:
1) при горении простых и сложных веществ;
2) при разложении растворимых оснований;
3) только при горении сложных веществ;
4) при разложении кремниевой кислоты.
С какими из перечисленных веществ будет вступать в реакцию оксид цинка?
1) H2O
2) HCl
3) O2
4) Al2O3
Установи соответствие между формулой и названием соответствующего оксида:
Формула
Название оксида
А) CuO
Б) Na2O
В) Mn2O7
Г) SO3
1) оксид меди (II)
2) оксид натрия
3) оксид серы (VI)
4) оксид марганца (II)
5) оксид калия
6) оксид марганца (VII)

Установи соответствие между формулой оксида и реагентами с каждым, из которых он может взаимодействовать.
Формула
Реагенты
А) Na2O
Б) CO2
В) Al2O3
1) HCl, Na(OH), K2CO3
2) H2O, CaO, Ca(OH)2
3) CO2, H2SO4, H2O
4) CaCl2, SiO2, K2O

Оксид ванадия (V) получают сжиганием порошка металла в кислороде. Рассчитай массу ванадия, необходимую для получения оксида массой 50 г.

Ещё одно задание номер 3 в тесте, которое я не понимаю. Даны химические формулы: а) MnO в) Fe д) 3SOз ж)

Маленькие буквы, я представила ввиде цифр: з - 3; z - 2.

Выполните задание 1,2,3..., подобрав один или несколько правильных ответов под буквами а, б, в...

1. Какой буквой обозначены две молекулы хлора?

2. Какая запись читается магний-хлор-два?

3. Выберите простые вещества.

4. Выберите формулы веществ только с индексом "1".

5. Выберите формулу сложных веществ только с коэффицентром "1".

6. Найдите формулы с химическими элементами побочных подгрупп Переодической системы Д.И. Менделеева.

7. Найдите формулы с химическими элементами третьего периода.

8 Определите сложное вещество, относительная молекулярная масса которого равна 170.

И помоги мне решить вот это доп. задание:

Используя данные задания 3, ответьте на вопросы.

В каких формулах записано одинаковое число атомов одного и того же химического элемента?

Состав простых и сложных веществ химики всего мира отражают очень красиво и лаконично в виде химических формул. Химические формулы - это аналоги слов, которые записывают с помощью букв - знаков химических элементов.

Выразим с помощью химических символов состав самого распространённого вещества на Земле - воды. В молекулу воды входят два атома водорода и один атом кислорода. Теперь переведём это предложение в химическую формулу, используя химические символы (водорода - Н и кислорода - О). Число атомов в формуле запишем с помощью индексов - цифр, стоящих внизу справа от химического символа (индекс 1 для кислорода не пишут): Н 2 0 (читают «аш-два-о»).

Формулы простых веществ водорода и кислорода, молекулы которых состоят из двух одинаковых атомов, записывают так: Н 2 (читают «аш-два») и 0 2 (читают «о-два») (рис. 26).

Рис. 26.
Модели молекул и формулы кислорода, водорода и воды

Чтобы отразить число молекул, используют коэффициенты, которые пишут перед химическими формулами: например, запись 2СО 2 (читают «два-цэ-о-два») означает две молекулы углекислого газа, каждая из которых состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода.

Аналогично записывают коэффициенты, когда указывают число свободных атомов химического элемента. Например, нам нужно записать выражение: пять атомов железа и семь атомов кислорода. Делают это следующим образом: 5Fe и 7О.

Размеры молекул, а тем более атомов настолько малы, что их невозможно рассмотреть даже в лучшие оптические микроскопы, дающие увеличение в 5-6 тысяч раз. Их невозможно рассмотреть и в электронные микроскопы, дающие увеличение в 40 тысяч раз. Естественно, что ничтожно малому размеру молекул и атомов соответствуют и ничтожно малые их массы. Учёные рассчитали, например, что масса атома водорода равна 0,000 000 000 000 000 000 000 001 674 г, что можно представить как 1,674 10 -24 г, масса атома кислорода равна 0,000 000 000 000 000 000 000 026 667 г, или 2,6667 10 -23 г, масса атома углерода равна 1,993 10 -23 г, а масса молекулы воды равна 3,002 10 -23 г.

Рассчитаем, во сколько раз масса атома кислорода больше массы атома водорода, самого лёгкого элемента:

Аналогично, масса атома углерода больше массы атома водорода в 12 раз:

Рис. 27. Масса атома углерода равна массе 12 атомов водорода

Масса молекулы воды больше массы атома водорода в 18 раз (рис. 28). Эти величины показывают, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше массы атома водорода, т. е. являются относительными.

Рис. 27. Масса атома воды равна массе 18 атомов водорода

В настоящее время учёные-физики и учёные-химики придерживаются мнения, что относительная атомная масса элемента - это величина, показывающая, во сколько раз масса его атома больше 1/12 массы атома углерода. Относительную атомную массу обозначают Аr, где r - начальная буква английского слова relative, что означает «относительный». Например, А r (0) = 16, А r (С) = 12, A r (H) = 1.

Каждый химический элемент имеет своё значение относительной атомной массы (рис. 29). Значения относительных атомных масс химических элементов указаны в соответствующих им клетках таблицы Д. И. Менделеева.

Рис. 29.
Каждый элемент имеет свое значение относительной атомной массы

Аналогично, относительную молекулярную массу вещества обозначают М r , например М r (Н 2 0) = 18.

Относительная атомная масса элемента А r и относительная молекулярная масса вещества М r - величины, которые не имеют единиц измерения.

Чтобы узнать относительную молекулярную массу вещества, не обязательно делить массу его молекулы на массу атома водорода. Нужно просто сложить относительные атомные массы элементов, образующих вещество, с учётом числа атомов, например:

Химическая формула содержит важную информацию о веществе. Например, формула С0 2 показывает следующую информацию:

Рассчитаем массовые доли элементов углерода и кислорода в углекислом газе СO 2 .

Ключевые слова и словосочетания

Химическая формула.
Индексы и коэффициенты.
Относительная атомная масса (А r).
Относительная молекулярная масса (М r).
Массовая доля элемента в веществе.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока - сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

Что означают записи: 3Н; 2Н 2 O; 5O 2 ?
Запишите формулу сахарозы, если известно, что в состав её молекулы входят двенадцать атомов углерода, двадцать два атома водорода и одиннадцать атомов кислорода.
Используя рисунок 2, запишите формулы веществ и рассчитайте их относительные молекулярные массы.
Какой форме существования химического элемента кислорода соответствует каждая из следующих записей: 3O; 5O 2 ; 4СO 2 ?
Почему относительная атомная масса элемента и относительная молекулярная масса вещества не имеют единиц измерения?
В каком из веществ, формулы которых SO 2 и SO 3 , массовая доля серы больше? Ответ подтвердите расчётами.
Вычислите массовые доли элементов в азотной кислоте HNO 3 .
Дайте полную характеристику глюкозы С 6 Н 12 0 6 , используя пример описания углекислого газа С0 2 .