Na ich základe sú vypracované schémy a rovnice chemických reakcií, ako aj chemickú klasifikáciu a nomenklatúru látok. Jeden z prvých začal používať svoj ruský chemik A. A. Iovsky.
Chemický vzorec môže označiť alebo odrážať:
- 1 molekula (ako aj ión, radikál ...) alebo 1 mol konkrétnej látky;
- kvalitatívne zloženie: z ktorých chemické prvky pozostáva z látky;
- kvantitatívne zloženie: Koľko atómov každého prvku obsahuje molekulu (ión, radikál ...).
Napríklad vzorec HNO3 označuje:
- 1 molekula kyseliny dusičnej alebo 1 mól kyseliny dusičnej;
- kvalitatívne zloženie: molekula kyseliny dusičnej pozostáva z vodíka, dusíka a kyslíka;
- kvantitatívne zloženie: Kompozícia molekuly kyseliny dusičnej zahŕňa jeden atóm vodíka, jeden atóm dusíka a tri atómy kyslíka.
Názory
V súčasnosti rozlišujú tieto typy chemických vzorcov:
- Najjednoduchší vzorec . Môže sa získať experimentálne prostredníctvom stanovenia pomeru chemických prvkov v látke s použitím hodnôt atómovej hmoty prvkov. Najjednoduchší vzorec vody bude teda H20, a najjednoduchší vzorec benzénu CH (na rozdiel od C6H6 - TRUE). Atómy vo vzorcoch sú označené znakmi chemických prvkov a ich relatívne číslo - čísla vo formáte nižších indexov.
- Skutočný vzorec . Molekulový vzorec - môže byť získaný, ak je známa molekulová hmotnosť látky. Skutočný vzorec vody H20, ktorý sa zhoduje s najjednoduchším. Skutočný vzorec benzénu so 6H6, ktorý sa líši od najjednoduchších. Pravdivé vzorce sa tiež nazývajú hrubé vzorce . Odrážajú kompozíciu, ale nie štruktúru molekúl látky. Skutočný vzorec ukazuje presný počet atómov každého prvku v rovnakej molekule. Toto množstvo zodpovedá indexu [Dolné] - malé číslo po symbolom zodpovedajúcej položky. Ak je index 1, to znamená, že v molekule je prítomný iba jeden atóm tento prvokTento index neznamená.
- Racionálny vzorec . V racionálnych vzorcoch sa rozlišujú skupiny atómov charakteristických pre triedy chemických zlúčenín. Napríklad skupina je pridelená na alkoholy. Pri nahrávaní racionálneho vzorca sa takéto skupiny atómov skladajú v zátvorkách (OH). Počet opakovaných skupín je indikovaný číslami vo formáte nižších indexov, ktoré sú bezprostredne za závesným držiakom. Štvorcové konzoly sa používajú na odrážanie štruktúry komplexných zlúčenín. Napríklad na 4 - draselný hexaciánsky obchod. Racionálne vzorce sa často nachádzajú v polovičatom tvare, keď je časť rovnakých atómov znázornená oddelene pre lepšiu odrazu štruktúry molekuly látky.
- Vzorec Sú to vzorec, v ktorom sa aktívne jadro rozlišuje a určitý počet variantov substituentov spojených do skupiny alternatívnych štruktúr. Je to pohodlný spôsob, ako určiť chemické štruktúry vo všeobecnej forme. Vzorec sa vzťahuje na opis celej triedy látok. Použitie "širokej" vzorky Markash v chemických patentoch vedie k hmotnosti problémov a diskusií.
- Empirický vzorec. Rôzni autori môžu používať tento termín na označenie najjednoduchší , pravda alebo racionálny Vzorce.
- Konštrukčný vzorec. V grafickej forme ukazuje relatívne usporiadanie atómov v molekule. Chemické väzby medzi atómami sú označené čiarami (screenshoty). Existujú dvojrozmerné (2D) a trojrozmerné (3D) vzorce. Dvojrozmerné sú odrazom štruktúry látky v rovine (tiež kostrový vzorec - Pokusy o privedenie 3D štruktúry na 2D rovine). Trojrozmerné [priestorové modely] umožňujú najďalej blízko teoretických modelov štruktúry látky, ktoré predstavujú jeho zloženie, a často (ale nie vždy), kompletnejšie (pravdivé) vzájomné usporiadanie atómov, uhol komunikácie a vzdialenosť medzi atómami.
- Najjednoduchší vzorec: C 2H6
- Pravdivý, empirický alebo hrubý vzorec: C 2H6
- Racionálny vzorec: Od 2N 5
- Racionálny vzorec v poločnej forme: CH3CH 2
- Štrukturálne vzorca (3D):
Najjednoduchší vzorec C2H6O rovnako môže zodpovedať dimetyléteru (racionálny vzorec; štruktúrny izomerizmus): CH3 -O-CH3.
Existujú aj iné spôsoby, ako písať chemické vzorce. Nové cesty sa objavili na konci osemdesiatych rokov s vývojom osobných počítačových zariadení (úsmevy, WLN, Rosdal, SLN atď.). V osobných počítačoch na prácu s chemickými vzorcami sa používajú aj špeciálny softvér, nazývané molekulárne editory.
Poznámky
- Základné pojmy chémie (Neopr.) (neprístupný odkaz). Dátum odvolania 23. novembra 2009. Archivovaný 21. november 2009.
- Rozlišovať empirický a pravda Vzorce. Empirický vzorec vyjadruje jednoduchý vzorec Látky (chemická zlúčenina), ktorá je inštalovaná elementárnou analýzou. Analýza teda ukazuje, že najjednoduchšíalebo empirický, Niektoré zlúčeniny vzorca zodpovedá CH. Skutočný vzorec Ukazuje, koľko z týchto jednoduchých skupín CH je obsiahnuté v molekule. Predstaviť si skutočný vzorec Vo forme (CH) X, potom s hodnotou X \u003d 2, máme acetylén C2H2, s X \u003d 6 - benzén C6H6.
- Striktne povedané, nie je možné použiť podmienky " molekulový vzorec"A" molekulárna hmota»Soli, pretože v soli nie sú žiadne molekuly, a tam sú len usporiadané mriežky pozostávajúce z iónov. Žiadny z iónov sodíka [katión] v štruktúre chloridu sodného nepatrí "patrí k akémukoľvek špecifickému chloridovému iónu [aniónom]. Správne hovoriť chemický vzorec Soľ a vhodná vzorec. V prípade chemický vzorec (pravda) Chlorid sodný - NaCl, formulárna hmotnosť Chlorid sodný je definovaný ako súčet atómových hmotností jedného atómu sodného a jedného atómu chlóru: 1 atóm sodíka: 22 990 a. jesť.
1 Atóm chlóru: 35,453 a. jesť.
-----------
Celkom: 58,443 a. jesť.
Je zvyčajné zavolať túto veľkosť. "
Jednoduché chemické výpočty. Základné koncepty a zákony chemických chemických symbolov Chemický znak (symbol chemického prvku) sa používa ako redukcia pre názov prvku. Ako znamenie, zvyčajne berú jednu alebo dve písmená latinský názov Prvky. SI - Meď (Cuprum), AI - GOLD (AUMUM), atď. Chemický znak Systém bol navrhnutý v roku 1811 švédskym vedcom YA Vercelius. Chemický znak označuje: [d) názov prvku; 1 mol jeho atómov; T] atómové číslo; [B] Relatívna atómová hmotnosť prvku. Chemické výpočty Chemický vzorec je expresia zloženia látky s pomocou chemických značiek. Z chemický vzorec Môžete zistiť: (TJ meno látky; (2] jedna z jeho molekuly; koľko mol atómov každého prvku obsahuje jeden mol látky. Tvrdenie vzťahu medzi hmotnostným množstvom prvkov zahrnutých v látke, vzorca umožňuje Výpočet hmotnosti každého prvku v zlúčenine a jeho hmotnostnej frakcie Príklad 1 Vypočítajte hmotnostnú frakciu vodíka v amoniaku. DANO: m (n) \u003d 14 g / mol m (n) \u003d 1 g / mol Nájsť: W (H) Riešenie: 1) Určite hmolárnu hmotnosť NH3: m (NH3) \u003d 14 + 1-3 \u003d 17 g / mol. 2) Určujeme hmotnosť amoniaku v množstve látky 1 mol: m (NH3) \u003d 1 mol 17 g / mol \u003d 17 g. 3) Z amoniak vzorca Z toho vyplýva, že množstvo látky atómového vodíka v 3-násobku množstva látky NH3: V (H) - 3V (NH3), V (H) \u003d 3-1 \u003d 3 mol. 4) Vypočítame hmotnosť vodíka: t \u003d v m; T (n) \u003d 3 1 \u003d 3 g. 5) Nájdeme hmotnostný frakciu vodíka v amoniaku: C; (n) \u003d - \u003d 0,176 alebo 17,6%. 17 Odpoveď: W (H) \u003d 17,6%. KG Príklad 2 Vypočítajte hmotnosť fosforu, ktorý sa môže získať od 620 kg vápenatého ortofosfátu. Dančiat: m (CA3 (p04) 2) \u003d 620 kg Nájsť: T (P roztok: 1) Určite molárnu hmotnosť CA3 (p04) 2: m (CA3 (p04) 2) \u003d 40 3 + 31 2 + 16 8 \u003d 310 g / mol. 2) Vypočítajte množstvo látok ortofosfátu, ktoré vápnik: \u003d 2 03 mol. 3) Z ortofosfátového vzorca vápnika z toho vyplýva, že množstvo látky atómového fosforu je 2-krát väčšia ako množstvo látky CA3 (p04) 2: V (p) \u003d 2V (CA3 (P04) 2), V (P ) \u003d 2 2 103 - 4 103 mol. 4) nájdeme hmotnosť fosforu; T (p) - 4 103 31 \u003d 124 kg. Odpoveď: T (P) \u003d 124kg. Rozlišovať najjednoduchšie a pravdivé (molekulárne) vzorce. Najjednoduchší vzorec vyjadruje najmenší vzťah medzi počtom atómov prvkov obsiahnutých v molekule. Skutočný vzorec zobrazuje platný počet atómov v molekule, ktorá spĺňa najmenší pomer. Na stanovenie skutočných vzorcov je potrebné poznať nielen masívne zloženie látky, ale aj jeho molekulovú hmotnosť. W (c) \u003d 75% Nájsť: Riešenie: 1) Vyberte hmotnosť neznámej zlúčeniny pre 100 g. Potom sa hmotnosť prvkov H a C je: E Príklad 3 Výkon so zlúčeninou vzorca obsahujúcim 25% vodík a 75% uhlík. / p (n) \u003d 100-0,25 \u003d 25 g, m (c) \u003d 100 0,75 \u003d 75 g. 2) stanoviť množstvo látok atómových prvkov N a C: 25 75 V (H) \u003d - \u003d 25 mol, \\ t V (c) \u003d - \u003d 6,25 mol. 1 A / 3) Urobte kvantitatívny pomer látok: V (H): V (C) - 25: 6.25. 4) Rozdeľujeme pravú stranu pomeru k menšiemu množstvu (6.25) a získame pomer atómov v neznámom vzorec: * (c): Y (H) \u003d 1: 4. Najjednoduchší vzorec zlúčeniny je CH4. Odpoveď: CH4. Príklad 4 plné spaľovanie 2,66 g určitej látky tvorenej 1,54 g oxidu uhličitého (IV) a 4,48 g oxidu síry (IV). Hustota páru tejto látky vzduchom je 2,62. Výstup skutočný vzorec tejto látky. Dané: m (C02) \u003d 1,54 g m (S02) \u003d 4,48 g Nájsť: Skutočný vzorec látky Riešenie: 1) Vypočítajte množstvo látok oxidu uhličitého (IV) a oxidu síry (IV): 1,54 V (C02 ) \u003d-- \u003d 0,035 mol, 44 4,48 V (S02) ~ -GT ~ \u003d 0,07 mol. 64 2) Určite množstvá látok atómového uhlíka a síry: V (c) \u003d V (C02) - 0,035 mol, V (S) \u003d V (S02) \u003d 0,07 mol. 3) Nájdeme uhlíkové a síry hmotnosti: / 72 (c) \u003d 0,035-12 "0,42 g, m (S) \u003d 0,07 32" 2,24 g. Celková hmotnosť týchto prvkov je 2,66 g a je rovnaká ako hmotnostná látka získaná. V dôsledku toho sa skladá len z uhlíka a síry. 4) Najjednoduchší vzorec látky: V (C): V (S) - 0,035: 0,07 - 1: 2. Najjednoduchší vzorec je CS2. 5) Určite molárnu hmotnosť CS2: M (CS2) \u003d 12 + 322 \u003d 76 g / mol. 6) Vypočítajte skutočný vzorec látky: AF \u003d 29 1\u003e \u003d 29 2,62 - 76 g / mol. Východ. Stopovať * "Tak, skutočný vzorec látky sa zhoduje s najjednoduchším. Odpoveď: L / východ - 76 g / mol. Príklad 5 Výstup Skutočný vzorec organickej zlúčeniny obsahujúcej 40,03% C, 6,67% N a 53,30% O. molárneho \\ t Hmotnosť tejto zlúčeniny je 180 g / mol. DANO: a\u003e (c) \u003d 40,03% W (H) - 6,67% W (0) \u003d 53,30% T (SCHIN02) \u003d 180 g / mol: Shyuug Solution: 1) Počet atómov uhlíka cez X, počet atómov vodíka - Y, počet atómov kyslíka - 2) rozdeľte percento prvkov, respektíve hodnôt ich relatívnych atómových hmôt a nájdeme pomer medzi atómami V molekule tejto zlúčeniny: 40, 03 6,67 53,30 x: Y: Z \u003d 3,33: 6.67: 3.33. 3) Vykreslite zistené hodnoty pre celočíselné hodnoty: X: Y: R \u003d 1: 2: 1. Najjednoduchšie Vzorec organickej zlúčeniny Bude to CH20. Molárnou hmotnosťou je: (12 + 2 + 16) -30 g / mol. Molárna hmotnosť najjednoduchšieho vzorca je 6-krát 180: 30 \u003d 6 menej molárnej hmotnosti skutočného vzorca tejto zlúčeniny. Preto odvodiť skutočné ekologické vzorce Zlúčeniny sú potrebné počtom atómov, ktoré sa majú vynásobiť 6. Potom dostávame C6H1206. Odpoveď: UBF12B. Príklad 6 Nainštalujte kryštalický vzorec chloridu vápenatého, ak sa s kalcináciou 6,57 g, 3,24 g kondenzovanej vody uvoľnila. Je uvedený: / l (CAC12 * H20) \u003d 6,57 g m (H20) \u003d 3,24 g Nájsť: Crystal vodíkový vzorec Vzorec: 1) Vypočítajte hmotnosť bezvodého SAs12 soli obsiahnutého v kryštalóre: T (CAC12) - 6,57 - 3.2 \u003d 3,33 g. 2) stanoviť množstvá látok SAS12i H20: 3 33 V (CaCl) ----- 0,03 mol, 111 3,24 V (H90) --- 0,18 mol. 2 18 3) Nájdite kryštalický vzorec: V (CaCl2): V (H20) \u003d 0,03: 0,18 \u003d 1: 6. Kryštalologický vzorec - CAC12 6H20. Odpoveď: CAC12 6N20. Chemická rovnica je obraz chemickej reakcie s pomocou chemických príznakov a vzorcov. Rovnica charakterizuje ako kvalitatívnu stranu reakcie (ktoré látky vstúpili do chemickej reakcie a ktoré sa ukázali počas jeho kurzu) a kvantitatívne (aké sú kvantitatívne vzťahy medzi hmotami alebo objemami pre plynové základne a reakčné produkty). Odraz kvantitatívnych vedľajších rovníc chemických procesov umožňuje na nich produkovať rôzne výpočty : Nájdenie hmoty alebo objemu východiskových materiálov na získanie daného počtu reakčných produktov, hmoty alebo objemu nových látok, ktoré možno získať z tohto počtu východiskových materiálov, atď. Príklad 7 Akú hmotnosť hliníka musí byť odobratá na obnovenie železa Od 464 g železa? Dané: m (Fe304) \u003d 464 g Nájsť: T (A1) Riešenie: 1) Zaznamenajte reakčnú rovnicu a uveďte kvantitatívne vzťahy požadovaných látok: 8A1 + 3FE304 - 9FE + 4A1203. 8 mol3 mol 2) Určite molárnu hmotnosť FE304: M (FE304) - 56 3 + 16 4 \u003d 232 g / mol. 3) Vypočítavame množstvo látky železa (FE304): 464 V (FE304) - - \u003d 2 mol. S pomocou rovnice chemickej reakcie je možné vypočítať, ktorá látka a v akom množstve sa berie do prevádzky (alebo nevýhody) pri interakcii špecifikovaných množstiev reagujúcich látok. Príklad 9 Do roztoku obsahujúceho 37,6 g kyseliny medi, pridá sa železo piliny s hmotnosťou 5,6 g. Výpočet, či roztok dusičnanu meďnatý zostane po skončení chemickej reakcie. Je uvedené: / n (cu (N03) 3) \u003d 37,6 g m (FE) - 5,6 g Nájsť: Riešenie nitrát medi zostane v roztoku: 1) Zaznamenajte reakciu Rovnica: Cu (N03) 2 + FE \u003d FE (N03) 2 + SI. 2) Molárna hmotnosť Cu (N03) 2: M (Cu (N03) 2) \u003d 64 + 14 2 + 16 6 - 188 g / mol. 3) určiť množstvá látok Cu (N03) 2 a Fe: 37,6 V (Cu (N03) 2) \u003d -K- \u003d 0,2 mol, V (Fe) \u003d - "\u003d 0,1 mol. 56 4) Vypočítavame množstvo látky C (N03) 2 podľa reakčnej rovnice podľa pomeru: 1 mol Cu (N03) 2 - 1 mol Fe V mol Cu (N03) 2 - 0,1 mol Fe V (Cu (N03) 2) \u003d 0,1 mol. porovnávania Počiatočné množstvo Cu (N03) 2 a požadované pre reakciu, dospejeme k záveru, že množstvo Cu (N03) 2 je prevzaté v nadbytku. Výpočet počtu reaktantov a reakčných produktov sa musí vykonať podľa čísla látok, ktoré sa užívajú v nevýhode. V našom prípade - podľa Fe. vypočítajte množstvo látky a hmotnosti Cu (N03) 2 v roztoku po reakcii: V (Cu (N03) 2) \u003d 0,2 - 0,1 \u003d 0,1 mol, \\ t M (cu (N03) 2) \u003d 0, 1 188 \u003d 18,8 g. Odpoveď: M (Cu (N03) 2) \u003d 18,8 g. Podľa chemickej rovnice sa môžu vypočítať výpočty a v prípade, keď východiskový materiál obsahuje niektoré špecifikované Množstvo nečistôt. Príklad 10 Vypočítajte, aké množstvo dusitanu sodného je vytvorené pri výpočte 1 kg čílského dusičnanu obsahujúceho 85% NAN03. DANAR: / P (Selitras) \u003d \u200b\u200b1 kg až (NAN03) \u003d 85% Nájsť: M (NAN02) Riešenie: 1) Zaznamenajte reakčnú rovnicu: 2NAN03 \u003d 2NAN02 + 02 |. 2) Určite hmotnosť NAN03: T (NANO) až (NAN03) M (NANOO) \u003d 37 100% 1 103- 85% M (NAN03) \u003d 850 g. V (NAN03) \u003d \u003d 10 mol. 3) Určite množstvo látky Nan03: 850 85 4) Vypočítajte množstvo látky NAN02 s verejnou reakciou rovnicou pre podiel: 2 mol Nan03 - 2 mol NAN02 10 mol nano. - v Mol Nano., Nájdeme hmotnosť NAN02: M (NAN02) \u003d 10 69 \u003d 690 g. Odpoveď: M (NAN02) \u003d 690. Na základe rovnice chemickej reakcie (alebo chemického vzorca) sa riešia úlohy Výstup produktu. PRÍKLAD 11 Príklad 11 Pieskom váženia 2 kg spilovalo s nadbytkom hydroxylovej draslíka, pričom získal kremičitan draselný 3,82 kg v dôsledku reakcie. Určite výťažok reakčného produktu, ak je hmotnostná frakcia oxidu kremičitého (IV) v piesku 90%. Danžne: T (piesok) \u003d 2 kg 0) (Si02) \u003d 90% m (K2SI03) \u003d 3,82 kg Nájsť: 4 (K2SI03) Riešenie: 1) Zaznamenajte reakčnú rovnicu: SI02 + 2C \u003d K2SI03 + H20. 2) Určite hmotnosť Si02: T (piesok) 90% 2\u003e "SHOP% -2 90% T (8U ^) \u003d - TSHG \u003d 1" 8KG- 3) Určite množstvo látky SI02: 1,8-103 V ( Si02) ---- \u003d 30 mol. E-LL 4) Vypočítajte množstvo látky K2SI03 podľa reakčnej rovnice podielom: 1 mol Si02 - 1 mol K2SI03 30 mol Si02 - V mol K2SI03 V (K2SI03) \u003d 30 mol. 5) Nájdeme hmotnosť K2SI03, ktorá by mala byť vytvorená v súlade s teoretickým výpočtom: M (K2SI03) - 30 154 - 4620 g alebo 4,62 kg. 6) Vypočítajte výťažok reakčného produktu: 3,82 100% LLGTL / L-SH - 82,7%. Odpoveď: Ti (K2SI03) - 82,7%. Úlohy pre seba-riešenie 1. Vypočítajte hmotnostnú frakciu každého z prvkov v nasledujúcich zlúčeninách chróm: A) FE (CR02) 2; b) CR2 (S04) 3; c) (NH4) 2CR04. 2. Vypočítajte hmotnosť medi obsiahnutej v 444 g hlavného uhličitanu medi. Odpoveď: 256. 3. Vypočítajte hmotnosť železa, ktorá sa môže získať z 320 g červenej Zheleznyak. Odpoveď: 224. 4. V akom množstve móle olova dusičnanov je obsiahnuté v: a) 414 g olova; b) 560 g dusíka; c) 768 g kyslíka. Odpoveď: A) 2 mol; b) 20 mól; c) 8 mol. 5. Vypočítajte hmotnosť fosforu, ktorý sa môže získať od 1 tony fosfority obsahujúceho 31% vápenatý ortofosforečnan. Odpoveď: 62 kg. 6. Neošetrená Glauberová soľ obsahuje 94% kryštalických kryštálov. Vypočítajte hmotnosť bezvodého síranu sodného, \u200b\u200bktorá sa môže získať z 6,85 ton tohto suroviny. Odpoveď: 2,84 t. 7. Výstup najjednoduchšej zlúčeniny vzorca obsahujúcej 44,89% draslíka, 18,37% síry a 36,74% kyslíka. Odpoveď: K2S04. 8. Copper Glitter Mineral obsahuje 79,87% medi a 20,13% síry. Nájdite minerálový vzorec. Odpoveď: CU2S. 9. Vápnik alebo horčík, horenie v atmosfére dusíka, forma zlúčeniny obsahujúce 18,92% a 27,75% dusíka. Nájdite vzorce týchto pripojení. Odpoveď: CA3N2; MG3N2. 10. uhľovodík obsahuje 85,72% uhlíka a 14,28% vodíka. Nájdite ho so vzorcom a zistite, ktoré homológne číslo to platí. Odpoveď: C2N4. 11. Molárna hmotnosť zlúčeniny je 98 g / mol. Určite vzorec tejto zlúčeniny obsahujúcej 3,03% H, 31,62% p a 65,35% O. Odpoveď: H3P04. 12. Pri horení organickej látky pozostávajúcej z uhlíka, vodíka a síry sa získalo 2,64 g oxidu uhličitého (IV), 1,62 g vody a 1,92 g oxidu síry (IV). Nájdite vzorec tejto látky. Odpoveď: C2H6s. 13. Namontujte skutočný vzorec organickej hmoty, ak pri horení 2,4 g sa získalo 5,28 g oxidu uhličitého (IV) a 2,86 g vody. Hustota pary tejto látky na vodíku je 30. Odpoveď: C3N80. 14. Nainštalujte vzorec jedného z kryštalického vodíka sulfátu sodného, \u200b\u200bak, keď je dehydratovaný, úbytok hmotnosti je 20,22% hmotnosti kryštalického roztoku. Odpoveď: NA2S04 2N20. 15. 0,327 g zinku sa rozpustilo v kyseline sírovej a 1,438 g kryštalického soli sa kryštalizuje z výsledného roztoku. Nainštalujte kryštalický vzorec. Odpoveď: ZNS04 7N20. 16. Pri obnovení oxidu volfrámu (VI) sa 27 g vody vytvorilo vodík. Aká hmota volfrámu je možné získať súčasne? Odpoveď: 92 g. 17. Železná doska sa ponorila do roztoku síranu meďnatého. Po chvíli sa hmotnosť dosky zvýšila o 1 g. Aká je hmotnosť medi naočkovaného na zázname? Odpoveď: 8 G. 18. Určite, ktorá látka a v akom množstve zostane v prebytku v dôsledku reakcie medzi 4 g oxidu horečnatého a 10 g kyseliny sírovej. Odpoveď: 0,20 g H2S04. 19. Aké množstvo oxidu uhličitého bude potrebné previesť 50 g uhličitanu vápenatého na bikarbonát? Odpoveď: 11.2L C02. 20. Aké kompozície a v akom množstve sa vytvorí soľ, získaná interagovaním s roztokom obsahujúcim 9 g kaustickej NATRA oxid uhličitýVytvorené pri spaľovaní 2,24 litrov metánu? Odpoveď: 11,9 g NA2C03. 21. Získa sa rozklad 44,4 g malachitov 4,44 litrov oxidu uhličitého (IV) (n. Y.). Určiť hmotnostný podiel (%) nečistôt v Malachite. Odpoveď: 0,9%. 22. Pri spracovaní zmesi horčíka a oxidu horečnatého váženia 5 g, 4 1 (n. U.) vodík. Vypočítajte hmotnostnú frakciu horčíka v zmesi. Odpoveď: 85,7%. 23. Aké množstvo amoniaku (n. Y.) sa získajú, keď sa zmes zahrieva 5,35 g chloridu amónneho s 10 g HDRD-KSID vápnika? Odpoveď: 2,24 litrov. 24. Čo silikónová hmota obsahujúca 8% nečistoty nereagovala s roztokom hydroxidu sodíka, ak sa uvoľnilo 5,6 litrov vodíka (N.)? Odpoveď: 3,8 g. 25. Z prirodzeného fosforečného s hmotnosťou 310 kg kyseliny fosforečnej s hmotnosťou 195 kg. Vypočítajte hmotnostnú frakciu Ca3 (p04) 2 v prirodzenom fosfátovom. Odpoveď: 99,5%.
V mineralógii je dôležité, aby ste mohli vypočítať minerálový vzorec na základe výsledkov svojej chemickej analýzy. Táto časť poskytuje niekoľko príkladov takýchto výpočtov pre rôzne minerály. Keď sa vypočítavajú výpočty a získa sa konštrukčný vzorec, je jasné, či sa zhoduje s kryštalochemickými údajmi na mineráli. Treba poznamenať, že aj keď sa celkové množstvo komponentov v analýze ukáže ako 100%, neznamená vždy, že zloženie minerálu je definovaná správne a presne.
5.7.1 Výpočet sulfidovej analýzy
V prípade sulfidových minerálov sú výsledky analýz zvyčajne vyjadrené v hmotnostnom percentách
Tabuľka 5.1 Výsledky chemickej analýzy sphaleritu obsahujúcej železo z vkladu Renström, sever. Švédsko (podľa R. S. Duckworth a D. Richard,Minerál. Mag. 57: 83-91, 1993)
|
Element |
Mac.% |
Atómový |
Atómový |
|
číslo |
pomery |
||
|
v s \u003d 1 |
|||
|
57,93 |
0,886 |
0,858 |
|
|
8,21 |
0,1407 |
0,136 |
|
|
33,09 |
1,032 |
1,000 |
|
|
Suma |
99,23 |
dane (wt.%) Prvkov. Výpočet vzorca podľa takýchto analýz je jednoduchá aritmetická úloha. V príklade príkladu sphaleritu obsahujúceho železo (tabuľka 5.1), ako prvý krok, obsah každého prvku v hmotnostných percentách by mal byť rozdelený do jeho atómovej hmotnosti, aby sa získala molárna frakcia tohto prvku. Štruktúrny vzorec SPHALERITE, ktorý obsahuje železa, vyzerá ako (ZN, FE), a preto majú výsledky správne vzťahy, je potrebné viesť k jednému alebo súčtom molárnej frakcie Zn a Fe, alebo molárny Podiel S. S. Použitý vzorec, ktorý umožňuje plne katiónovú aj úplne aniónovú mriežku, platnú pre posudzovaný prípad, a ak sú výsledky analýzy správne, potom sa vzorec vypočítaný oboma metódami zhodujú. Takže, vedúce s jednotkou a zaokrúhľovaním výsledných hodnôt do druhej značky, získavame vzorca (ZN 086 Fe 014) 100 S. V niektorých sulfidových mineráloch (napríklad Fe 1-x s pyrrhotite) je tu -styometrický obsah katiónov. V takýchto prípadoch by sa analýzy mali vypočítať na základe počtu sílových iónov.
5.7.2 Výpočet analýzy kremičitanu
Výsledky analýz minerálov tvoriacich horniny (pozri napríklad analýzu granátového jablka v tabuľke 5.2) sú zvyčajne vyjadrené v hmotnostných percenta oxidov. Analýza analýzy uvedenej v tejto forme je o niečo zložitejšia a obsahuje niekoľko ďalších operácií.
molekulová hmotnosť, ktorá poskytuje relatívny obsah oxidových molekúl (stĺpec 2).
2. Vypočítajte atómové množstvá kyslíka. Na tento účel sa každá hodnota stĺpca 2 vynásobí počtom atómov kyslíka v zodpovedajúcich oxidoch, čo dáva relatívny obsah atómov kyslíka zavedených vo vzorci podľa každého prvku (stĺpec 3).
V spodnej časti stĺpca 3 znázorňuje celkový počet atómov kyslíka (2,7133).
3. Ak chceme získať granátový vzorec na základe 12 atómov kyslíka, je potrebné prepočítať pomer atómov kyslíka takým spôsobom, že ich celkový počet je rovný 12. Z tohto dôvodu je počet stĺpca 3 pre každý oxid sa vynásobí 12 / t, kde je to celkové množstvo kyslíka z stĺpca 3. Výsledky sú uvedené v stĺpci 4.
4. Vypočítajte pomery atómov pre rôzne katióny. Na tento účel musí byť počet stĺpca 4 vynásobený alebo rozdelený na hodnoty týchto vzťahov, určené stechiometricky. Napríklad SiO 2 má jeden kremík na dvoch kyslík. Zodpovedajúci počet stĺpcov 4 je preto rozdelený do 2. A1 2 0 3 pre každé tri atómy kyslíka pre dva atómy hliníka, a v tomto prípade sa počet stĺpca 4 vynásobí 2/3. Pre bivalentné katióny čísla v stĺpcoch 4 a 5 sa zhodujú.
Tabuľka 5.2 Výsledky chemickej analýzy granátov, Urazelton Mine, Kimberly, Južná Afrika (podľa A.d. Edgar a N.E. Charbonneau, Amineral. 78: 132-142, 1993)
|
Oxid |
MMAS% Oxidy |
Molekulárny číslo oxidy |
Atómový množstvá kyslíka v molekule |
Počet aniónov na 12 atómov okolo, t.j, stĺpec (3) x 4,422 |
Počet katiónov vo vzorci |
|
Si0 2. |
40,34 |
0,6714 |
1,3426 |
5,937 |
SI 2,968 |
|
A1 2 0 3 |
18,25 |
0,1790 |
0,537 |
2,374 |
Al 1,582. |
|
4,84 |
0,0674 |
0,0674 |
0,298 |
FE 0,298. |
|
|
0,25 |
0,0035 |
0,0035 |
0,015 |
Mn 0,015 |
|
|
Ti0 2. |
2,10 |
0,0263 |
0,0526 |
0,232 |
Ti 0,116 |
|
CR 2 0 3 |
2,22 |
0,0146 |
0,0438 |
0,194 |
CR 0,129. |
|
18,77 |
0,3347 |
0,3347 |
1,480 |
Ca 1,480. |
|
|
13,37 |
0,3317 |
0,3317 |
1,467 |
Mg 1,467. |
|
|
Suma |
100,14 |
2,7133 |
|||
|
12/2,7133 = 4,422 |
Množstvá katiónov vo vzorci zodpovedajúce stanovenému počtu atómov kyslíka (12) a tie, ktoré sú uvedené v stĺpci 5, môžu byť zoskupené v tabuľke v súlade so štruktúrnym vzorcom granát A 3 B2 [(SI, AL) 0 4], kde a - bivalentné katióny (CA, mg, Fe, MN) a B - trivalentné katióny (Al, CR) a Ti 4 +. Nedostatok SI je kompenzovaný AL, ktorý sa užíva v takom množstve, takže tetrahedron je úplne naplnený. Zostávajúce atómy hliníka zahŕňajúv pozícii,
Rýchlo oceniť správnosť vykonaných aritmetických opatrení, musíte skontrolovať rovnováhu vací, ktoré vzbudili pozitívne a negatívne poplatky.
5.7.3 Výpočet analýzy s rôznymanióny
V poslednom príklade stručne zvažujeme výpočet vzorca na základe výsledkov analýzy v prítomnosti rôznych aniónov v minerálnom (tabuľke 5.3). V našom prípade je minerál reprezentovaný fluor-apatite CA 5 (PO 4) 3 ^, 0, IT), ktorý okrem toho
Stôl 5.3 Výsledky chemickej analýzy apatitídy
|
Oxidy. |
(!) ~ |
(2.) |
H 4) Číslo KA |
|
|
Wt.% |
Molecua |
Molecua |
||
|
larný |
larný |
b. |
||
|
ak |
množstvo |
výpočet |
||
|
Na 2 O. K 2 O. P 2 o 5 H 2 O. Suma O \u003d fjcl Suma |
55,08 0,32 0,02 0,05 0,03 0,04 0,0! 42,40 1,63 0,20 1,06 100,84 -0,72 100,12 |
pripravený 0,9822 0,0020 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 0,2987 0,0858 0,0056 0,0567 0,0914 3/2, 5409 = |
vA kyslík 0,9822 0,0060 0,0003 0,0012 0,0003 0,0006 0,0001 1,4935 0,0858 0,0056 0,0567 0,0914 2,5409 4, 9386 |
13 aniónov (4 9386) 4,85 0,02 0,01 0,01 2,95 0,42 0,03 0,56 |
kyslík obsahuje F a Cl. Výsledky analýzy opäť sú vyjadrené v hmotnostných percent oxidov, hoci v skutočnosti niektoré z nich sú halogenidov. V takýchto prípadoch je potrebné upraviť celkové množstvo kyslíka s prihliadnutím na počet jeho mólov ekvivalentných k týmto halogénom.
Výpočet teda obsahuje nasledujúce kroky.
Aby ste to urobili, počet mólov uvedených v stĺpci 2 sa musí vynásobiť stechiometrickým
počet aniónov. Nezabudnite odpočítať ekvivalent kyslíka (v tento prípad 0,0914 mol) prítomných v minerálnom F a CL (tabuľkalepšie 3).
3. Ak chcete zhrnúť počet aniónov, nezabudnite na odčítanie 0,0914 mólov kyslíka, spojené s týmito prítomnými F a CL (Ukazuje sa 2,5409).
4. Ak chceme získať apatitový vzorec na základe 13 aniónov, potom musíme prepočítať pomery aniónov takým spôsobom, že ich celkový počet je rovný 13. Na to sa každý z nich vynásobí 13/25, \\ t 5409,tí. na 4 9386.
5. Vypočítajte pomery atómov rôznych katiónov. Aby ste to urobili, musíte sa množiť v stĺpci 2 molekulárne množstvá o 4,9386 a potom sa vynásobte alebo rozdelíte získané hodnoty na hodnoty týchto vzťahov, určené stechiometricky oxidov. Napríklad, P 2 o 5 Oxidové molety predstavujú dva atómy fosforu. Konečné výsledky sú uvedené v stĺpci 4.
Literatúra na ďalšie štúdium
1. Goldstein, J. L, Newbury, D. E., Echhn, P., Radosť, D. S., Fioti, C. a Lifshm, E. Skenovanie elektrónovej mikroaskopia a röntgenovej mikroanalýzy. New York, Plenum, 1984.
2. Marfunin, A. S. (ed.]. Metódy a prístroje: Výsledky a nedávny vývoj, Vol. 2 Advanced Mineralgy Berlin, Springer-Verlag, 1985.
3. Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A. A usadiť, F. A. Inštrumentálne metódy analýzy, 7. EDN. Belmont, CA, Wadsworth, 1988.
Dodatok k editoru
1. Garanan V. K., KUDRYAVTSEVA G. P. Použitie elektronických zariadení sondy na štúdium minerálna látka. M, podso, 1983, 216 p.
2. Laputini.P. Mikroprobe v mineralógii. M., B.uK, 1991, 139 p.
Fyzikálne vlastnosti minerálov sú určené interakciou medzi štruktúrou a chemické zloženie. Tieto vlastnosti zahŕňajú tie, ktoré ovplyvňujú vzhľad Minerál, napríklad jeho lesk a farba. Ostatné vlastnosti ovplyvňujú fyzikálne charakteristiky minerálov - tvrdosť, piezoelektrickosť, magnetizmus. Po prvé, považujeme hustotu minerálov, pretože táto vlastnosť je v priamom spojení s ich štruktúrou a zložením.
Tento prístup tlačí tak podobnosť hrubých vzorcov síry, selénu a takzvaných televízorov - H2S04, H2SeO4 a H2TeO4. Ak však prvé dve zlúčeniny úplne spĺňajú štrukturálne znázornenia kyselín, pretože obsahuje oddelené tetrahedral komplexné radikály 2- alebo 2- s KCH S a SE, rovný 4, čo dáva základ pre písanie ich štruktúrnych vzorcov vo forme H2 a H2, toto sa nedá povedať o "tellurovej kyseline". Štúdium tejto zlúčeniny nenachádzala vo svojej štruktúre aniónových skupín 2- s KC TE \u003d 4. Namiesto toho sa zistilo, že TE6 + ióny majú QC \u003d 6, t.j. Amber amfotérické alebo mierne kyslé anióny reagujú. Štruktúra tejto zlúčeniny sa ukázala byť pozostávajúca z TEO4 (OH) 2 - OCTAHEDRA reťazcov, v dvoch protiľahlých vrcholoch, z ktorých existujú OH-ióny spojené s celkovými atómami o rovníkové vrcholy OCTAHEDRA. Je ľahké vidieť, že rezaním prvku opakovateľnosti takejto štruktúry získame štruktúrny vzorec vo forme TE (OH) 2O2. Táto zlúčenina je teda hydroxid-oxid TE6 + s veľmi mierne kyslými vlastnosťami, ostro odlíšiť od síry a kyseliny selénu.
Slide 109 z prezentácie "Systematika minerálov" Na lekcie chémie na tému "minerály"Rozmery: 960 x 720 pixelov, formát: jpg. Ak chcete prevziať bezplatnú snímku pre použitie v lekcii chémie, kliknite na obrázok Kliknite pravým tlačidlom myši a kliknite na tlačidlo "Uložiť obrázok ako ...". Celú prezentáciu "Systematika Minerals.ppt" môžete stiahnuť v archíve ZIP 4289 KB.
Prečítanie prezentácieMinerály.
"Chémia minerálov" - minerály a mineralogy sú mimoriadne veľký záujem. Minerály. Minerály v prírode. Medzi priemyselnými cennými minerálmi je zvykom prideliť dve skupiny. Vlastnosti minerálov. Minerály vo výrobkoch. Vzácne minerály. Hodnotu minerálov v ľudskom živote. Minerály zohrali dôležitú úlohu v oblasti ľudského rozvoja.
"Systematika minerálov" - kovy, ktorých prvky zaberajú ľavú najväčšiu časť. Kinsymmetrický prvok. Rodina Zeolitov kombinuje podrodinu. Základné požiadavky na systematiku minerálov. Bezdôvodne viac spojení rôznych prvkov. Certifikácia minerálu na konkrétnu triedu oxizolov. Minerály hlavne s kovalentným iónom a iónovým typom.
"Klasifikácia minerálov" je kozmické telo. Quartz. Opál. Klasifikácia minerálov. Sfallerit. Triedy natívnych prvkov. Haneb. Silikáty sa vyznačujú komplexným chemickým zložením. Dolomit. Sfarbenie. Kremičitany. Minerály triedy síranu. Minerály. Quartz a chalcedony. Triedy kremičitanov. Z najbežnejších najbežnejších minerálov je možné nazývať sírou.
"Ural drahokamy" - ale obzvlášť ocenené: zelená vzorovaná malachit a ružové Orles. Často vo forme kryštálov alebo ich fragmentov. Diamantové produkty. Diamant. Drahé kamene sa nachádzajú v prírode v rôznych prípadoch, v rôznych formách. Emerald (štandard: Smaragd) - 1. trieda drahokam. Smaragd.
"Rudes čiernych a neželezných kovov" - oboznáme sa s vzdelávací materiál. Nedostatok. Používanie ocele a liatiny. Ruda. Hrdza. Hlavné vlastnosti kovov. Materiál o rude. Ako určiť, ktorý kov je čierny a akú farbu. Železo. Očakávané výsledky.
"Zlatý vklad" - rádioaktívne prvky. Uhlie. Základňa minerálnych zdrojov. Antimón. Vložte cín a tolframa. Nekovové fosílie. Olej a benzín. Blikajúce fosílie. Farebné a vzácne kovy. Dynamika ročnej výroby zlata. Zlato. Antimónové vklady. Zlaté vklady. Cín a volfrám. Zlepšenie právnych predpisov v banskom sektore.
No, na dokončenie známeho s alkoholmi, prinesiem ďalší vzorec pre inú známe látky - cholesterol. Nie každý vie, že je jediným alkoholom!
|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>| _Q_q_q<-dH>: A_Q | 0<|dH>`/<`|wH>`| DH; #A_ (A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\
Hydroxylová skupina v nej som označila červenú.
Karboxylové kyseliny
Každá vináreň vie, že víno musí byť uložené bez prístupu k vzduchu. Inak je to lyže. Ale chemici poznajú dôvod - ak sa k alkoholu môže pripojiť ďalší atóm kyslíka, vykazuje sa kyselina.Pozrime sa na vzorce kyselín, ktoré sú získané z alkoholov, ktoré sú už známe,
| Podstata | Kostrový vzorec | Hrubý vzorec | ||
|---|---|---|---|---|
| Kyselina metánová (kyselina mravčia) |
H / C "| O | OH | HCOOH | O // | |
| Kyselina etanová (octová kyselina) |
H-C-CO - h; H | #c | h | CH3-COOH | /` | o | Och | |
| Kyselina propánová (kyselina metyl Aucus) |
H-C-C-CO - h; H | # 2 | h; H | # 3 | h | CH3-CH2-COOH | / `| O | | |
| Kyselina butánová (Olejová kyselina) |
H-C-C-C-CO - h; H | # 2 | h; H | # 3 | h; H | # 4 | h | CH3-CH2-CH2-COOH | / `| O | | |
| Všeobecný vzorec | (R) -cO-h | (R) -COOH alebo (R) -CO2H | (R) / `| o | |
Výrazným znakom organických kyselín je prítomnosť karboxylovej skupiny (COOH), ktorá poskytuje takéto látky kyslé vlastnosti.
Všetci, kto skúsil octu, že je to veľmi kyslé. Dôvodom je prítomnosť kyseliny octovej. Zvyčajne tabuľový ocot Obsahuje od 3 do 15% kyseliny octovej a zvyšok (z väčšej časti) je voda. Jesť kyselina octová v neriedenej forme je nebezpečenstvo pre život.
Karboxylové kyseliny môžu mať niekoľko karboxylových skupín. V tomto prípade sa nazývajú: binárny, tri vlak atď...
Potravinárske výrobky obsahujú veľa iných organických kyselín. Tu sú len niektoré z nich:
Názov týchto kyselín zodpovedá produkty na jedeniev ktorom sú obsiahnuté. Mimochodom, všimnite si, že kyseliny s a hydroxylovou skupinou sa nachádzajú tu charakteristické alkoholy. Takéto látky sa nazývajú oxycarboxylové kyseliny (alebo kyselina oxyc).
V spodnej časti každej z podpísaných kyselín, objasnenie názvu skupiny organických látok, ku ktorému patrí.
Radikály
Radikály sú ďalšou koncepciou, ktorá ovplyvnila chemické vzorce. Samotné slovo je pravdepodobne každý známy, ale v chémii nemajú radikály nič spoločné s politikmi, výtržníkmi a inými občanmi s aktívnou pozíciou.
Tu sú len fragmenty molekúl. A teraz sa zaoberáme ich funkciou a zoznámte sa s novým spôsobom nahrávania chemických vzorcov.
Nad textom už spomenul generalizované vzorce: alkoholy - (R) -OH a karboxylové kyseliny - (R) -COOH. Dovoľte mi pripomenúť, že -OH a -COOH sú funkčné skupiny. R je radikál. Nie je zbytočné, je znázornené vo forme písmena R.
Ak je viac definovaný, potom sa monovalentný radikál nazýva časť molekuly, zbavený jedného atómu vodíka. No, ak budete mať dva atómy vodíka, dostanete bivalentný radikál.
Radikály v chémii získali vlastné mená. Niektoré z nich tiež dostali latinské označenie podobné označeniu prvkov. A okrem toho môže byť niekedy vo vzorcoch radikálov indikované v redukovanej forme, viac pripomínajúce hrubé vzorce.
To všetko je demonštrované v nasledujúcej tabuľke.
| názov | Konštrukčný vzorec | Označenie | Stručný vzorec | Príklad alkoholu | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Metyl | CH3- () | Ja. | CH3. | (Me) -OH | Ch3OH | |
| Etyl | CH3-CH2- () | Et. | C2H5 | (Et) -OH | C2H5OH | |
| Propyl | CH3-CH2-CH2- () | Pr. | C3H7 | (Pr) -OH | C3H7OH | |
| Izopropyl | H3C CH (* `/ H3C *) - () | i-pr | C3H7 | (I-PR) -OH | (CH3) 2HOH | |
| Fenyl | `/`=`\//-\\-{} | Ph | C6H5 | (PH) -OH | C6H5OH | |
Myslím, že tu všetko je jasné. Chcem venovať pozornosť stĺpci, kde sú uvedené príklady alkoholov. Niektoré radikály sú napísané vo forme, ktorá sa podobá hrubému vzoru, ale funkčná skupina je napísaná samostatne. Napríklad CH3-CH2-OH sa zmení na C2H5OH.
A pre rozvetvené reťazce sa zdá, že izopropylové konštrukcie s konzolami.
Tam je ďalší fenomén ako voľné radikály. Toto sú radikály, ktoré z nejakého dôvodu oddelených od funkčných skupín. Zároveň je porušená jedna z pravidiel, z ktorej sme začali študovať vzorce: počet chemických väzieb už nezodpovedá valencii jedného z atómov. No, alebo môžeme povedať, že jeden z odkazov sa nezvládne z jedného konca. Zvyčajne voľné radikály žijú krátky čas, pretože molekuly sa snažia vrátiť sa do stabilného stavu.
Zoznámenie s dusíkom. Amíny
Navrhujem, aby som sa zoznámil s iným prvkom, ktorý je súčasťou mnohých organických zlúčenín. na to dusík.
On je označený latinským listom N. A má valenciu rovnú tromi.
Pozrime sa, ktoré látky sa získavajú, ak pripojíte dusík na oboznámenie sa s americkými uhľovodíkmi:
| Podstata | Nasadený štruktúrny vzorec | Zjednodušený štruktúrny vzorec | Kostrový vzorec | Hrubý vzorec |
|---|---|---|---|---|
| Aminetan (metylamín) |
H-c-nH; h | #c | h | CH3-NH2. | Nh2. | |
| Aminoetán (etylamín) |
H-C-C-NH; h | #c | h; h | # 3 | h | CH3-CH2-NH2 | / NH2. | |
| Dimetylamín | H-c-n<`|H>-C-H; H | # -3 | h; H | # 2 | h | $ L (1.3) h / n<_(A80,w+)CH3>DCH3. | / N.<_(y-.5)H>\ | |
| Aminobenzén. (Anilín) |
H \\ N.| C \\ t| C.<\H>`// C.<|H>"C.<`/H>"|| C.<`\H>/ | NH2 | C Ch '/ C<_(y.5)H>`Hc` || hc / | NH2 | `/` | / _O | |
| Trietylamín | $ svah (45) H-C-C / N C - C - H; H | # 2 | H; H | # 3 | h; H | # 5 | h; h | # 6 | h; # N` | c<`-H><-H>`| C.<`-H><-H>"| H. | CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3. | / N.<`|/>\| |
Ako ste pravdepodobne uhádli z mien, všetky tieto látky sú kombinované pod všeobecným menom. amíny. Funkčná skupina () -NH2 aminoskupina. Tu je niekoľko generačných vzorcov amínov:
Vo všeobecnosti neexistujú žiadne špeciálne inovácie. Ak sú tieto vzorce jasné, môžete sa bezpečne vysporiadať s ďalšou štúdiou organickej chémie pomocou návodu alebo internetu.
Stále by som však chcel povedať o vzorcov v anorganickej chémii. Uistite sa, že po štúdiu štruktúry organických molekúl ľahko rozumiete.
Racionálne vzorce
Nemalo by sa dospieť k záveru, že anorganická chémia je jednoduchšia ako organická. Samozrejme, anorganické molekuly zvyčajne vyzerajú oveľa jednoduchšie, pretože nie sú naklonení tvoriť takéto komplexné štruktúry ako uhľovodíky. Je však potrebné študovať viac ako sto prvkov, ktoré sú súčasťou MENDELEEEV tabuľky. A tieto prvky majú tendenciu zjednotiť chemickými vlastnosťami, ale s mnohými výnimkami.
Takže, nič iné nehovorím. Témou môjho článku je chemické vzorce. A s nimi je všetko relatívne jednoduché.
Najčastejšie sa používa v anorganickej chémii racionálne vzorce. A teraz sa budeme zaoberať tým, čo sa líšia od tých, ktorí nám už známe.
Ak chcete začať, budeme oboznámení s iným prvkom - vápnik. To je tiež veľmi spoločný prvok.
Označuje O. Ca. a má valenciu rovnú dvom. Pozrime sa, ktoré zlúčeniny sa tvoria s adrokónom, kyslíkom a vodíkom známym.
| Podstata | Konštrukčný vzorec | Racionálny vzorec | Hrubý vzorec |
|---|---|---|---|
| Oxid vápenatý | CA \u003d O. | CAO. | |
| Hydroxid vápenatý | H-O-CA-O-H | CA (OH) 2 | |
| Uhličitan vápenatý | $ Svah (45) ca` / o c | o. / O` \\ _ | CACO3 | |
| Bikarbonát vápenatý | HO / `| O | O / CA D /` | O | OH | CA (HCO3) 2 | |
| Kyselina uhličitá | H | o C | O. / O " | H2CO3. |
Na prvý pohľad je možné poznamenať, že racionálny vzorec je niečo priemerný medzi konštrukčným a hrubým vzorcom. Ale zatiaľ nie je veľmi jasné, ako sa ukázali. Ak chcete pochopiť význam týchto vzorcov, musíte zvážiť chemické reakcie, v ktorých sú látky zapojené.
Vápnik v čistej forme je mäkký biely kov. V prírode sa nevyskytuje. Ale je celkom možné kúpiť v obchode chemikálií. Zvyčajne sa skladuje v špeciálnych pohároch bez prístupu vzduchu. Pretože vo vzduchu reaguje s kyslíkom. Vlastne, takže sa nevyskytuje v prírode.
Takže vápenatá reakcia s kyslíkom:
2ca + o2 -\u003e 2cao
Obrázok 2 pred vzorcom látky znamená, že do reakcie sa podieľajú 2 molekuly.
Oxid vápenatý sa získa z vápnika a kyslíka. Táto látka sa tiež nenachádza v prírode, pretože vstúpi do reakcie s vodou:
CaO + H2O -\u003e CA (OH2)
Ukazuje sa, že hydroxid vápenatý. Ak sa pozriete na svoj konštrukčný vzorec (v predchádzajúcej tabuľke), možno vidieť, že je tvorený jedným atóm vápenatým a dve hydroxylové skupiny, s ktorými sme už oboznámení.
Ide o zákony chémie: ak hydroxylová skupina spája organickú látku, získa sa alkohol a ak je kov hydroxid.
Hydroxid vápenatý sa však nevyskytuje v prírode v dôsledku prítomnosti oxidu uhličitého vo vzduchu. Myslím, že všetci počuli o tomto plyne. Je vytvorený s dychom ľudí a zvierat, spaľovaním uhlia a ropných produktov, počas požiarov a erupcií sopiek. Preto je vždy prítomný vo vzduchu. Je však tiež celkom dobre rozpustné vo vode, tvoriť kyselinu sakoalickú:
CO2 + H2O.<=> H2CO3.
Znamenie<=> Naznačuje, že reakcia sa môže uskutočniť v oboch smeroch za rovnakých podmienok.
Hydroxid vápenatý sa teda rozpustí vo vode vstúpi do reakcie s kyselinou uhlí a zmení sa na zle rozpustný uhličitan vápenatý:
Ca (OH) 2 + H2CO3 -\u003e CaCO3 "| V" + 2H2O
Šípka nadol znamená, že v dôsledku reakcie látky spadá do zrazeniny.
S ďalším kontaktom uhličitanu vápenatého s oxidom uhličitým v prítomnosti vody, reverzibilná reakcia tvorby kyslej soli - hydrogenuhličitanu vápenatého, ktorý je dobre rozpustný vo vode
CaCO3 + CO2 + H2O<=> CA (HCO3) 2
Tento proces ovplyvňuje tuhosť vody. S rastúcou teplotou sa hydrogenuhličitan zmení na uhličitan. Preto sa v regiónoch s pevnou vodou v kanvici, vytvára sa mierka.
Uhličitan vápenatý do značnej miery pozostáva z kriedy, vápenca, mramoru, tufu a mnohých iných minerálov. Je to tiež časť koralov, škrupín mäkkýšov, zvieracích kostí atď.
Ale ak sa naštvaný uhličitan vápenatý vysoké teplo, zmení sa na oxid vápenatý a oxid uhličitý.
Tento malý príbeh o cykle vápnika v prírode by mal objasniť, prečo sú potrebné racionálne vzorce. Takže racionálne vzorce sú napísané tak, aby boli viditeľné funkčné skupiny. V našom prípade to je:
Okrem toho sú jednotlivé prvky CA, H, O (vo oxidoch) - sú tiež nezávislé skupiny.Ióny
Myslím, že je čas zoznámiť sa s iónmi. Toto slovo je pravdepodobne každý oboznámený. A po štúdiu funkčných skupín by sme nemali čokoľvek pochopiť, ktoré sú tieto ióny.
Všeobecne platí, že charakter chemických väzieb zvyčajne spočíva v tom, že niektoré prvky dávajú elektróny, a iní ich dostávajú. Elektróny sú častice s negatívnym nábojom. Prvok s kompletnou sadou elektrónov má nulový náboj. Ak dal elektrón, potom sa jeho poplatok stáva pozitívnym, a ak akceptoval, potom negatívny. Napríklad vodík má len jeden elektrón, ktorý je dostatočne ľahký na to, aby sa dal, zmení sa na pozitívny ión. Na to existuje špeciálny vstup do chemických vzorcov:
H2O.<=> H ^ + + oh ^ -
Tu vidíme to ako výsledok elektrolytická disociácia Voda sa rozkladá na pozitívne nabitý vodíkový ión a negatívne nabitú skupinu OH. Ión oh ^ - zavolal hydroxidový ión. By sa nemali zamieňať hydroxylová skupinaktorý nie je ión, ale časť niektorých molekuly. + Alebo - v pravom hornom rohu demonštruje náboj iónov.
Kyselina koalík však nikdy neexistuje vo forme nezávislej látky. V skutočnosti je to zmes vodíkových iónov a uhličitanov iónov (alebo bikarbonátových iónov):
H2CO3 \u003d H ^ + + HCO3 ^ -<=> 2H ^ + + CO3 ^ 2-
Uhličitanový ión má náboj 2-. To znamená, že sa k nemu pripojili dva elektróny.
Negatívne účtované ióny sa nazývajú anióny. Zvyčajne obsahuje zvyšky kyseliny.
Pozitívne účtované ióny - katióny. Najčastejšie je to vodík a kovy.
A tu pravdepodobne môžete plne pochopiť význam racionálnych vzorcov. Najprv zaznamenávajú katión a za ním je aniónom. Aj keď vzorec neobsahuje žiadne poplatky.
Pravdepodobne si už hádzujete, že ióny môžu byť opísané nielen racionálnymi vzorcami. Tu je kostrový vzorec bikarbonátového aniónu:
Tu je poplatok indikovaný priamo v blízkosti atómu kyslíka, ktorý bol extrahovaný prebytočný elektrón, a preto stratil jeden jed. Jednoducho povedané, každý prebytočný elektrón znižuje počet chemických spojení znázornených v štruktúre. Na druhej strane, ak je nejaký uzol konštrukčný vzorec je znak +, potom sa objaví extra prútik. Ako vždy musí byť takáto skutočnosť preukázaná príkladom. Ale medzi známymi látkami, nie jeden katión, ktorý by pozostával z niekoľkých atómov.
A takáto látka je amoniak. Jeho vodný roztok často amoniak a je súčasťou akejkoľvek súpravy prvej pomoci. Amoniak je zlúčenina vodíka a dusíka a má racionálny vzorec NH3. Zvážte chemickú reakciu, ktorá sa vyskytuje, keď sa amoniak rozpustí vo vode:
NH3 + H2O.<=> NH4 ^ + + OH ^ -
Rovnaké, ale pomocou štruktúrnych vzorcov:
H | N.<`/H>H + H-O-H<=> H | n ^ +<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/ H + O` ^ - # -h
V pravej časti vidíme dve ióny. V dôsledku toho boli vytvorené, že jeden atóm vodíka sa pohyboval z molekuly vody do molekuly amoniaku. Ale tento atóm sa presunul bez jeho elektrónu. Anion je už známy - to je hydroxidový ión. A katión sa nazýva amónium. Vykazuje vlastnosti podobné kovom. Môže byť napríklad zjednotený s kyslým zvyškom. Látka tvorená zlúčeninou amónnej uhličitanom sa nazýva uhličitan amónnym uhličitanom: (NH4) 2CO3.
Tu je rovnica amóniovej interakčnej reakcie s uhličitanom aniónom, zaznamenaná vo forme štruktúrnych vzorcov:
2H | n ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15, D +) H + O ^ - C | O. / O ^ -<=> H | n ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15, D +) H` | 0o ^ - C | O` | / O ^ - | 0H_ (A-15, D-) N ^ +<_(A105,w+)H><\H>"| H.
Ale v tejto forme je reakčná rovnica podávaná na demonštračné účely. Zvyčajne rovnice používajú racionálne vzorce:
2NH4 ^ + + CO3 ^ 2-<=> (NH4) 2CO3
Hill's System
Môžeme teda predpokladať, že sme už študovali štrukturálne a racionálne vzorce. Ale existuje ďalšia otázka, ktorá stojí za to zvážiť viac. Čo sa líšia hrubé vzorce od racionálneho?
Vieme, prečo je racionálny vzorec kyseliny COALP napísaný H2CO3, a nie je nejaký inak. (Najprv existujú dva vodíkové katióny a pre nich uhličitanový anión). Ale prečo je hrubý vzorec napísaný CH2O3?
Racionálny vzorec kyseliny Coalovej môže byť v zásade považovaný za skutočný vzorec, pretože v ňom nie sú žiadne opakujúce sa prvky. Na rozdiel od NH4OH alebo CA (OH) 2.
Hrubé vzorce sa však veľmi často uplatňujú dodatočné pravidlo, ktoré určuje poradie prvkov. Pravidlo je celkom jednoduché: prvý uhlík je umiestnený, potom vodík a potom zostávajúce prvky v abecednom poradí.
Takže CH2O3 vychádza - uhlík, vodík, kyslík. Toto sa nazýva kopec. Používa sa v takmer všetkých chemických adresároch. A aj v tomto článku.
Trochu o systéme Easychem
Namiesto toho, aby som sa uzavrel, by som chcel povedať o systéme Easychem. Je navrhnutý tak, aby zabezpečili, že všetky vzorce, ktoré sme tu diskutovali, možno ľahko vložiť do textu. V skutočnosti sú všetky vzorce v tomto článku nakreslené s Easychemom.
Prečo potrebujete nejaký systém pre výstup vzorcov? To je, že štandardný spôsob, ako zobraziť informácie v internetových prehliadačoch je jazyk hypertextovej značky (HTML). Zameriava sa na manipuláciu s textovými informáciami.
Racionálne a hrubé vzorce môžu byť zobrazené pomocou textu. Dokonca aj niektoré zjednodušené štruktúrne vzorce môžu byť tiež zaznamenané textom, ako je CH3-CH2-OHOHOLNOKOU. Aj keď by som to musel použiť taký záznam v HTML: CH 3-CH. 2-OH.
Určite vytvára niektoré ťažkosti, ale môžete ich prijať. Ako však zobrazuje štruktúrny vzorec? V zásade je možné použiť monokulárne písmo:
H H | | H-C-C-O-H | | H H vyzerá určite nie veľmi krásne, ale aj uskutočniteľné.
Tento problém vzniká pri pokuse o zobrazenie benzénových krúžkov a pri použití kostrových vzorcov. Neexistuje žiadny iný spôsob, ako tu zostať, s výnimkou pripojenia rastrového obrazu. Riešky sú uložené v samostatných súboroch. Prehliadače môžu pripojiť obrázky vo formáte GIF, PNG alebo JPEG.
Vytvorenie takýchto súborov vyžaduje grafický editor. Napríklad, photoshop. Ale som viac ako 10 rokov oboznámený s Photoshopom a dá sa uistiť, že je to veľmi zlé pre obraz chemického vzorca.
Molekulárne editory sa s touto úlohou vyrovnali oveľa lepšie. Ale pre veľké množstvá Vzorce, z ktorých každý je uložený v samostatnom súbore, je pomerne ľahké sa zmiasť.
Napríklad počet vzorcov v tomto článku je rovnaký. Z nich sú odvodené grafické obrázky (Odpočinok pomocou HTML nástrojov).
Systém EasyChem umožňuje uložiť všetky vzorce priamo v dokumente HTML v textovom formulári. Podľa môjho názoru je veľmi pohodlné.
Okrem toho sa automaticky vypočítava hrubé vzorce v tomto článku. Pretože Easychem pracuje v dvoch etapách: Po prvé, popis textu sa konvertuje na informačnú štruktúru (graf) a potom sa s touto štruktúrou môžu byť vykonané rôzne akcie. Medzi nimi možno poznamenať nasledujúce funkcie: výpočet molekulovej hmotnosti, konverzie v hrubom vzorec, kontrola možnosti výstupu ako textu, grafického a textového výkresu.
Na prípravu tohto článku teda som použil len textový editor. Okrem toho som nemusím myslieť, ktorý z vzorcov by bol grafický a aký textový.
Tu sú niektoré príklady, ktoré odhaľujú tajomstvo prípravy textu článku: Popisy z ľavého stĺpca sa automaticky prevedú do vzorca v druhom stĺpci.
V prvom riadku je popis racionálneho vzorca veľmi podobný výsledku displeja. Jediným rozdielom je, že numerické koeficienty sú zobrazené indexom.
V druhom riadku je nasadený vzorec nastavený triasť jednotlivé reťazce oddelené symbolom; Myslím, že je ľahké poznamenať, že popis textu je do značnej miery pripomínajúci tie akcie, ktoré by boli potrebné pre obraz ceruzkovej vzorce na papieri.
Tretia línia ukazuje použitie šikmých riadkov pomocou symbolov a /. Ikona "(reverznej apostrofe) znamená, že riadok sa vykonáva na pravej strane (alebo zdola nahor).
Existuje oveľa podrobnejšia dokumentácia o používaní systému EasyChem.
Na to mi dovoľte dokončiť článok a želám veľa šťastia v štúdii chémie.