På deras grund upprättas systemen och ekvationerna för kemiska reaktioner, liksom den kemiska klassificeringen och nomenklaturen av ämnen. En av de första började använda sin ryska kemist A. A. Iovsky.
Den kemiska formeln kan indikera eller reflektera:
- 1 molekyl (såväl som jon, radikal ...) eller 1 mol av en viss substans;
- kvalitativ sammansättning: Från vilket kemiska element är ett ämne består
- kvantitativ komposition: Hur många atomer av varje element innehåller en molekyl (jon, radikal ...).
Till exempel indikerar HNO 3-formeln:
- 1 salpetersyramolekyl eller 1 mol salpetersyra;
- kvalitativ komposition: En salpetersyramolekyl består av väte, kväve och syre;
- kvantitativ komposition: Kompositionen av salpetersyramolekylen innefattar en väteatom, en kväveatom och tre syrgasatomer.
Åsikter
För närvarande särskiljer följande typer av kemiska formler:
- Enkelaste formeln . Det kan erhållas experimentellt genom bestämning av förhållandet mellan kemiska element i ett ämne med användning av värdena för elementens atommassa. Således kommer den enklaste formeln för vatten att vara H2O och den enklaste formeln för bensen CH (i kontrast till C6H6-TRUE,). Atomer i formlerna indikeras av tecken på kemiska element och deras relativa antal - siffror i formatet för de nedre indexen.
- Sant formel . Molekylär formel - kan erhållas om molekylvikten hos substansen är känd. Den sanna formeln för vatten H2O, som sammanfaller med det enklaste. Den sanna formeln av bensen med 6 h 6, som skiljer sig från det enklaste. Sanna formler kallas också bruttoformler . De speglar kompositionen, men inte strukturen hos substansens molekyler. Den sanna formeln visar det exakta antalet atomer hos varje element i samma molekyl. Denna kvantitet motsvarar [lägre] index - ett litet antal efter symbolen för motsvarande föremål. Om indexet är 1, det vill säga, är endast en atom närvarande i molekylen detta elementDetta index indikerar inte.
- Rationell formel . I de rationella formlerna särskiljs grupper av atomer som är karakteristiska för klasser av kemiska föreningar. Till exempel fördelas en grupp för alkoholer. Vid inspelning av en rationell formel består sådana grupper av atomer i parentes (OH). Antalet repetitiva grupper indikeras av siffrorna i formatet för de nedre indexen som sätts omedelbart bakom stängningsfästet. Kvadratkonsoler används för att återspegla strukturen av komplexa föreningar. Till exempel till 4 - kalium hexacitianobaltat. Rationella formler finns ofta i en halvhjärtad form, när en del av samma atomer visas separat för bättre reflektion av strukturen hos substansmolekylen.
- Formel Markush De är en formel i vilken den aktiva kärnan särskiljs och ett visst antal varianter av substituenterna förenade i gruppen av alternativa strukturer. Det är ett bekvämt sätt att utse kemiska strukturer i en generaliserad form. Formeln avser beskrivningen av hela klassen av ämnen. Användningen av "breda" formler markush i kemiska patent leder till en massa problem och diskussioner.
- Empirisk formel. Olika författare kan använda denna term för att ange enklast , sann eller rationell Formler.
- Strukturformel. I grafisk form visar det relativa arrangemanget av atomer i molekylen. Kemiska bindningar mellan atomer betecknas med linjer (skärmdumpar). Det finns tvådimensionella (2D) och tredimensionella (3D) formler. Tvådimensionella är reflektionen av substansens struktur på planet (även skelettformel - Försök att ta med 3D-strukturen på ett 2D-plan). Tredimensionella [rumsliga modeller] tillåter de mest nära de teoretiska modellerna av substansens struktur för att representera dess sammansättning, och ofta (men inte alltid), ett mer fullständigt (sant) ömsesidigt arrangemang av atomer, en kommunikationsvinkel och avståndet mellan atomer.
- Den enklaste formeln: C2H6
- Sant, empirisk eller bruttoformel: C2H6
- RATIONAL FORMULA: Från 2N 5
- RATIONAL FORMULA I HALVRUNDFORM: CH3CH2
- Strukturell formel (3D):
Den enklaste formeln C2H6O kan lika med motsvarande dimetyleter (rationell formel; strukturell isomerism): CH3 -O-CH3.
Det finns andra sätt att skriva kemiska formler. Nya sätt uppträdde i slutet av 1980-talet med utveckling av persondatorutrustning (leenden, WLN, Rosdal, SLN, etc.). I persondatorer att arbeta med kemiska formler används specialprogramvara, kallade molekylär redaktörer.
Anteckningar
- Grundläggande begrepp av kemi (Neopr.) (otillgänglig länk). Datum för överklagande 23 november 2009. Arkiverad 21 november 2009.
- Skilja på empirisk och sann Formler. Empirisk formel uttrycker enkel formel Ämnen (kemisk förening), som är installerad av elementäranalys. Så visar analysen att enklast, eller empirisk, Någon förening formel motsvarar ch. Sant formel Visar hur många av dessa enkla grupper CH är innehållet i molekylen. Tänka sant formel I formuläret (CH) X, sedan med värdet X \u003d 2, har vi acetylen C2H2, med X \u003d 6 - bensen C6H6.
- Strängt taget är det omöjligt att använda villkoren " molekylär formel"Och" molekylär massa»Salter, eftersom det inte finns några molekyler i salterna, och det finns endast beställda galler som består av joner. Ingen av natriumjoner [katjon] i strukturen av natriumklorid "hör inte till någon specifik kloridjon [anjon]. Korrekt prata om kemisk formel Salt och lämpligt formelmassa. I den mån som kemisk formel (sann) Natriumklorid - NaCl, formulär massa Natriumklorid definieras som summan av de atommassor av en natriumatom och en kloratom: 1 natriumatom: 22,990 A. äta.
1 kloratom: 35.453a äta.
-----------
Totalt: 58,443 a. äta.
Det är vanligt att kalla denna storlek. "
Enkla kemiska beräkningar. Grundläggande begrepp och lagar av kemiska symboler Kemisk tecken (kemisk element symbol) används som en minskning för elementets namn. Som ett tecken, ta vanligtvis en eller två bokstäver från latinska namnet Element. SI - Koppar (Cuprum), AI - Guld (Aurum), etc. Kemisk skyltar System föreslogs 1811 av svensk forskare Ya Vercelius. Kemiskt tecken betecknar: [d) elementnamn; 1 mol av dess atomer; | T] atomnummer; [B] relativ atomvikt av elementet. Kemiska beräkningar Kemisk formel är uttrycket av substansens sammansättning med hjälp av kemiska tecken. Av kemisk formel Du kan ta reda på: (TJ-namnet) (2] en av dess molekyl; hur många moleatomer av varje element innehåller en mol substans. Att hävda förhållandet mellan massmängder av element som ingår i substansen, medger formeln Beräkning av massan av varje element i föreningen och dess massfraktionsexempel 1 Beräkna massfraktionen av väte i ammoniak. Daniskt: M (n) \u003d 14 g / mol m (n) \u003d 1 g / mol Sök: W (h) Lösning: 1) Bestäm hmolärmassan NH3: M (NH3) \u003d 14 + 1-3 \u003d 17 g / mol. 2) Vi bestämmer ammoniakmassan i mängden ämne 1 mol: M (NH3) \u003d 1 mol 17 g / mol \u003d 17 g. 3) Från ammoniakformeln följer det att mängden ämne av atomväte i 3 gånger mängden substans NH3: V (H) - 3V (NH3), V (h) \u003d 3-1 \u003d 3 mol. 4) Vi beräknar vätet av väte: t \u003d vm; T (n) \u003d 3 1 \u003d 3 g. 5) Vi finner en massfraktion av väte i ammoniak: c; (n) \u003d - \u003d 0,176 eller 17,6%. 17 Svar: W (h) \u003d 17,6%. Kg Exempel 2 Beräkna fosformassan, som kan erhållas från 620 kg kalciumortofosfat. Danched: M (CA3 (P04) 2) \u003d 620 kg Sök: T (P Lösning: 1) Bestäm molmassan av Ca3 (P04) 2: M (CA3 (P04) 2) \u003d 40 3 + 31 2 + 16 8 \u003d 310 g / mol. 2) Beräkna mängden ämne ortofosfat som kalcium: \u003d 2 03 mol. 3) Från kalciumortofosfatformeln följer det att mängden ämne av atomfosfor är 2 gånger större än mängden substans CA3 (P04) 2: V (p) \u003d 2V (CA3 (P04) 2), V (s ) \u003d 2 2 103 - 4 103 mol. 4) Vi hittar en fosformassa; T (p) - 4 103 31 \u003d 124 kg. Svar: t (p) \u003d 124 kg. Skilja de enklaste och sanna (molekylära) formlerna. Den enklaste formeln uttrycker det minsta förhållandet mellan antalet atomer av elementen som ingår i molekylen. Den sanna formeln visar ett giltigt antal atomer i en molekyl som uppfyller det minsta förhållandet. För att fastställa sanna formler är det nödvändigt att inte bara känna den massiva sammansättningen av ämnet utan också dess molekylvikt. W (c) \u003d 75% Sök: Lösning: 1) Välj en massa av en okänd förening för 100 g. Därefter är massan av elementen H och C: e Exempel 3 Utgång med en föreningsformel innehållande 25% väte och 75% kol. / p (n) \u003d 100-0,25 \u003d 25 g, m (c) \u003d 100 0,75 \u003d 75 g. 2) Bestäm mängden ämnen av atomelement N och C: 25 75 V (h) \u003d - \u003d 25 mol, V (c) \u003d - \u003d 6,25 mol. 1 A / 3) Gör ett kvantitativt förhållande av ämnen: v (h): v c) - 25: 6,25. 4) Vi delar upp den högra sidan av proportionen till färre (6,25) och vi får förhållandet mellan atomer i den okända formeln: * (c): y (h) \u003d 1: 4. Den enklaste formeln för föreningen är CH4. Svar: CH4. Exempel 4 full förbränning 2,66 g av något ämne bildades 1,54 g koloxid (IV) och 4,48 g svaveloxid (IV). Tätheten av paret av detta ämne med luft är 2,62. Mata ut den sanna formeln för detta ämne. Givet: M (C02) \u003d 1,54 g M (S02) \u003d 4,48 g Sök: TRUE formel av substanslösning: 1) Beräkna mängden ämnen av koloxid (IV) och svaveloxid (IV): 1,54 V (C02 ) \u003d-- \u003d 0,035 mol, 44 4,48 V (S02) ~ -GT ~ \u003d 0,07 mol. 64 2) Bestäm mängderna av ämnen av atomkol och svavel: V (c) \u003d V (C02) - 0,035 mol, V (s) \u003d V (S02) \u003d 0,07 mol. 3) Vi hittar kol- och svavelmassor: / 72 (c) \u003d 0,035-12 "0,42 g, m (s) \u003d 0,07 32" 2,24 g. Den totala massan av dessa element är 2,66 g och är lika med masshämmande substans. Följaktligen består den endast av kol och svavel. 4) Vi finner den enklaste substansformeln: v (c): v (s) - 0,035: 0,07 - 1: 2. Den enklaste formeln är CS2. 5) Bestäm molmassan CS2: M (CS2) \u003d 12 + 32 2 \u003d 76 g / mol. 6) Beräkna den sanna substansformeln: AF \u003d 29 1\u003e \u003d 29 2,62 - 76 g / mol. Öst. Onsdag * "Således sammanfaller den sålunda substansformeln med det enklaste. Svar: l / öster - 76 g / mol. Exempel 5 Utmat den sanna formeln för en organisk förening innehållande 40,03% C, 6,67% N och 53,30% O. Den molära Massan av denna förening är 180 g / mol. Daniskt: och\u003e (c) \u003d 40,03% W (h) - 6,67% W (0) \u003d 53,30% T (Schin02) \u003d 180 g / Mol: Shyuug-lösning: 1) Beteckna Genom antalet kolatomer genom X delar antalet väteatomer - Y, antalet syreatomer - 2) andelen element respektive av värdena för deras relativa atommassor och vi finner förhållandet mellan atomer I molekylen av denna förening: 40, 03 6,67 53,30 x: Y: Z \u003d 3,33: 6,67: 3,33. 3) Gör de hittade värdena till heltalvärden: x: y: r \u003d 1: 2: 1. Det enklaste Formeln för den organiska föreningen kommer att vara CH20. Den molära massan är: (12 + 2 + 16) -30 g / mol. Den molära massan av den enklaste formeln är 6 gånger 180: 30 \u003d 6 mindre molarmassa av den sanna formeln av denna förening. Därför, för att härleda sanna formler organiska Föreningarna behövs av antalet atomer för att multiplicera med 6. Då får vi C6H1206. Svar: UBF12B. Exempel 6 Installera kalciumkloridkristallin formeln, om, med en kalcinering av 6,57 g, 3,24 g kondenserat vatten frisattes. Det ges: / l (CAC12 * H20) \u003d 6,57 g M (H20) \u003d 3,24 g Sök: Kristallväteformellösning: 1) Beräkna massan av vattenfritt SAS12-salt innehållet i kristallohydrat: T (CAC12) - 6,57 - 3,2 \u003d 3,33 g. 2) Bestäm mängderna av ämnen i SAS12i H20: 333 V (CaCl) - ---- 0,03 mol, 111 3,24 V (H90) --- 0,18 mol. 2 18 3) Hitta den kristallina formeln: V (CaCl2): V (H20) \u003d 0,03: 0,18 \u003d 1: 6. Kristallohydratformel - CAC12 6H20. Svar: CAC12 6N20. Kemisk ekvation är en bild av en kemisk reaktion med hjälp av kemiska tecken och formler. Ekvationen kännetecknar som en kvalitativ sida av reaktionen (vilka ämnen har gått in i den kemiska reaktionen och som de visade sig under sin kurs) och kvantitativa (vad är de kvantitativa relationerna mellan massorna eller volymerna för gasbaser och reaktionsprodukterna). Reflektionen av de kvantitativa sidoekvationerna för kemiska processer gör det möjligt att producera på dem olika beräkningar : Att hitta massan eller volymen av utgångsmaterial för att erhålla ett givet antal reaktionsprodukter, massor eller volym av nya ämnen, som kan erhållas från detta antal utgångsmaterial, etc. Exempel 7 Vilken massa av aluminium måste tas för att återställa järn Från 464 g järnskala? Givet: M (Fe304) \u003d 464 g Sök: T (A1) Lösning: 1) Spela in reaktionsekvationen och ange de kvantitativa relationerna för de nödvändiga ämnena: 8A1 + 3FE304 - 9FE + 4A1203. 8 mol 3 mol 2) Bestäm molmassan av Fe304: M (Fe304) - 56 3 + 16 4 \u003d 232 g / mol. 3) Vi beräknar mängden järnskala ämne (FE304): 464 V (Fe304) - - \u003d 2 mol. Med hjälp av den kemiska reaktionsekvationen är det möjligt att beräkna vilket ämne och i vilken kvantitet som tas i överskott (eller nackdel) i samspelet mellan de angivna mängderna av reagerande ämnen. Exempel 9 Till en lösning innehållande 37,6 g koppar kvävesyra, tillsatt järn sågspån som väger 5,6 g. Beräkna om kopparnitratlösningen förblir efter änden av den kemiska reaktionen. Det ges: / n (cu (N03) 3) \u003d 37,6 g M (Fe) - 5,6 g Sök: Kopparnitratlösningen kommer att förbli i lösning: 1) Spela in reaktionsekvationen: Cu (N03) 2 + Fe \u003d Fe (N03) 2 + si. 2) Vi hittar den molära massan Cu (N03) 2: M (Cu (N03) 2) \u003d 64 + 14 2 + 16 6 - 188 g / mol. 3) Bestäm mängderna av ämnen Cu (N03) 2 och Fe: 37,6 V (Cu (N03) 2) \u003d -k- \u003d 0,2 mol, V (Fe) \u003d - "\u003d 0,1 mol. 56 4) Vi beräknar mängden av substans C (N03) 2 enligt reaktionsekvationen genom proportion: 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. Jämförande Den ursprungliga mängden Cu (N03) 2 och den erforderliga för reaktionen, vi drar slutsatsen att mängden Cu (N03) 2 tas över. Beräkningen av antalet reaktanter och reaktionsprodukterna måste utföras med numret av ämnen som tagits i nackdelen. I vårt fall - enligt Fe. Beräkna mängden ämne och massa Cu (N03) 2 i lösningen efter reaktionen: V (Cu (N03) 2) \u003d 0,2 - 0,1 \u003d 0,1 mol, M (CU (N03) 2) \u003d 0, 1 188 \u003d 18,8 g. Svar: M (Cu (N03) 2) \u003d 18,8 g. Genom kemisk ekvation kan beräkningarna beräknas och i det fall då utgångsmaterialet innehåller några angivna Mängden föroreningar. Exempel 10 Beräkna vad mängden natriumnitrit bildas vid beräkning av 1 kg chilenskt nitrat innehållande 85% nan03. Danar: / P (selitras) \u003d \u200b\u200b1 kg till (nan03) \u003d 85% Sök: m (nan02) Lösning: 1) Spela in reaktionsekvationen: 2NAN03 \u003d 2NAN02 + 02 |. 2) Vi bestämmer massan Nan03: T (nano) till (nan03) m (nanoo) \u003d 37 100% 1 103-85% m (nan03) \u003d 850 g. V (nan03) \u003d \u003d 10 mol. 3) Bestäm mängden ämne NAN03: 850 85 4) Beräkna mängden ämne NAN02 med en offentlig reaktionsekvation för proportionen: 2 mol Nan03 - 2 mol Nan02 10 mol nano. - V mol nano., Vi hittar en massa Nan02: m (nan02) \u003d 10 69 \u003d 690 g. Svar: m (nan02) \u003d 690. Baserat på ekvationen av den kemiska reaktionen (eller kemisk formel), löses uppgifterna på produktutgången. Exempel 11 Sand som väger 2 kg som är spalt med ett överskott av hydroxi-ja kalium, som har fått kaliumsilikat av 3,82 kg som ett resultat av reaktion. Bestäm utbytet av reaktionsprodukten, om massfraktionen av kiseloxid (IV) i sanden är 90%. Danskt: t (sand) \u003d 2 kg 0) (si02) \u003d 90% m (k2Si03) \u003d 3,82 kg Sök: 4 (k2Si03) Lösning: 1) Spela in reaktionsekvationen: Si02 + 2c \u003d k2Si03 + H20. 2) Vi bestämmer massan si02: t (sand) 90% 2\u003e "Shge% -2 90% T (8U ^) \u003d - tSHG \u003d 1" 8 kg-3) Bestäm mängden ämne Si02: 1,8-103 V ( Si02) ---- \u003d 30 mol. E-LL 4) Beräkna mängden ämne K2Si03 enligt reaktionsekvationen av proportionen: 1 mol Si02 - 1 mol K2Si03 30 mol Si02 - V mol K2Si03 V (k2Si03) \u003d 30 mol. 5) Vi hittar en massa K2Si03, som bör bildas i enlighet med teoretisk beräkning: M (K2Si03) - 30 154 - 4620 g eller 4,62 kg. 6) Beräkna utbytet av reaktionsprodukten: 3,82 100% LGTL / L-SH-82,7%. Svar: TI (K2Si03) - 82,7%. Uppgifter för självlösning 1. Beräkna massfraktionen av var och en av elementen i följande kromföreningar: a) Fe (CR02) 2; b) CR2 (S04) 3; c) (NH4) 2CR04. 2. Beräkna kopparnas massa innehåll i 444 g av kopparnas huvudkarbonat. Svar: 256. 3. Beräkna massan av järn, som kan erhållas från 320 g röd Zheleznyak. Svar: 224. 4. I vilken mängd mold av bly nitrat finns i: a) 414 g bly; b) 560 g kväve; c) 768 g syre. Svar: a) 2 mol; b) 20 mol; c) 8 mol. 5. Beräkna fosformassan, som kan erhållas från 1 ton fosforit innehållande 31% kalciumortofosfat. Svar: 62 kg. 6. Obehandlat Glauberova-salt innehåller 94% av kristallohydrater. Beräkna massan av vattenfritt natriumsulfat, som kan erhållas från 6,85 ton detta råmaterial. Svar: 2,84 t. 7. Utmat den enklaste formelföreningen innehållande 44,89% kalium, 18,37% svavel och 36,74% syre. Svar: K2S04. 8. Kopparglittermineral innehåller 79,87% koppar och 20,13% svavel. Hitta mineralformeln. Svar: CU2S. 9. Kalcium eller magnesium, brinnande i kväveatmosfär, formar föreningar innehållande 18,92% respektive 27,75% kväve. Hitta formlerna i dessa anslutningar. Svar: CA3N2; MG3N2. 10. Kolväte innehåller 85,72% kol och 14,28% väte. Hitta det med formeln och bestämma vilket homologt nummer det gäller. Svar: C2N4. 11. Den molära massan av föreningen är 98 g / mol. Bestäm formeln för denna förening innehållande 3,03% H, 31,62% P och 65,35% O. Svar: H3P04. 12. Vid bränning av ett organiskt ämne som består av kol, väte och svavel, erhölls 2,64 g koloxid (IV), 1,62 g vatten och 1,92 g svaveloxid (IV). Hitta formeln för detta ämne. Svar: C2H6s. 13. Montera den verkliga formeln för det organiska materialet om, vid bränning 2,4 g, erhölls 5,28 g koloxid (IV) och 2,86 g vatten. Tätheten hos ånga av detta ämne på väte är 30. Svar: C3N80. 14. Montera formeln för ett av natriumsulfatkristallint väte om, när det är dehydratiserat, är viktminskningen 20,22% av kristallohydratets massa. Svar: NA2S04 2N20. 15. 0,327 g zink löstes i svavelsyra och 1,438 g zinksaltkristallin kristalliserades från den resulterande lösningen. Installera kristallohydratformeln. Svar: ZNS04 7N20. 16. Vid återställandet av volframoxid (VI) bildades 27 g vatten av väte. Vilken massa volfram kan erhållas samtidigt? Svar: 92 g. 17. Järnplattan nedsänktes i en lösning av kopparsulfat. Efter ett tag ökade tallrikens massa med 1g. Vad är massan av koppar utsatt på posten? Svar: 8 G. 18. Bestäm vilket ämne och i vilket belopp som kommer att förbli över på grund av reaktionen mellan 4 g magnesiumoxid och 10 g svavelsyra. Svar: 0,20 g H2S04. 19. Vilken mängd koldioxid kommer att krävas för att omvandla 50 g kalciumkarbonat till bikarbonat? Svar: 11.2L C02. 20. Vilken komposition och i vilket antal är saltet bildat, erhållet genom att interagera med en lösning innehållande 9 g kaustisk natra med koldioxidBildas vid bränning 2,24 liter metan? Svar: 11,9 g Na2C03. 21. Nedbrytningen av 44,4 g malakit erhölls 4,44 liter koloxid (IV) (n. Y.). Bestäm massproportionen (%) av föroreningar i malakit. Svar: 0,9%. 22. Vid behandling av en blandning av magnesium och magnesiumoxid som väger 5 g, 4 l (n. U.) separerades väte. Beräkna massfraktionen av magnesium i blandningen. Svar: 85,7%. 23. Vilken mängd ammoniak (n. Y.) erhålles när blandningen upphettas 5,35 g ammoniumklorid med 10 g hydro-KSID-kalcium? Svar: 2,24 liter. 24. Vad en kiselmassa innehållande 8% föroreningar har reagerat med en lösning av kaustik soda om 5,6 liter väte släpptes (N.)? Svar: 3,8 g. 25. Från den naturliga fosforitvägen 310 kg, fosforsyra som väger 195 kg. Beräkna massfraktionen av CA3 (P04) 2 i naturligt fosfat. Svar: 99,5%.
I mineralogi är det viktigt att kunna beräkna mineralformeln baserat på resultaten av sin kemiska analys. Detta avsnitt ger ett antal exempel på sådana beräkningar för olika mineraler. När beräkningarna är gjorda och strukturformeln erhålls, blir det klart om det sammanfaller med den kristallokemiska data på mineralet. Det bör noteras att även om den totala mängden komponenter i analysen visar sig vara 100%, betyder det inte alltid att mineralens sammansättning definieras korrekt och exakt.
5.7.1 Beräkning av sulfidanalys
I fallet med sulfidmineraler uttrycks vanligtvis resultaten av analyserna i massprocent
Tabell 5.1 Resultaten av kemisk analys av järnhaltig sphalerit från Renström-insättningen, norr. Sverige (av R. S. Duckworth och D. Richard,Mineral. Mag. 57: 83-91, 1993)
|
Element |
Mac.% |
Atom |
Atom |
|
siffra |
förhållanden |
||
|
vid s \u003d 1 |
|||
|
57,93 |
0,886 |
0,858 |
|
|
8,21 |
0,1407 |
0,136 |
|
|
33,09 |
1,032 |
1,000 |
|
|
Belopp |
99,23 |
skatt (vikt%) av element. Beräkningen av formeln enligt sådana analyser är en enkel aritmetisk uppgift. I exemplet av ett exempel på järninnehållande sphalerit (tabell 5.1), som det första steget, bör innehållet i varje element i massprocentandelar delas in i dess atommassa för att erhålla den molära fraktionen av detta element. Den strukturella formeln för den järnhaltiga sphaleriten ser ut som (Zn, Fe) s, och därför att resultaten har de rätta relationerna, är det nödvändigt att leda till en eller summan av den molära fraktionen av Zn och Fe, eller molar Andelen S. Den form som används som tillåter både helt katjoniskt och helt anjoniskt galler, som är giltigt för det aktuella fallet, och om resultaten av analysen är korrekta, bör formeln beräknad med båda metoderna sammanfalla. Så, som leder s till enhet och avrundar de resulterande värdena till det andra märket, får vi formeln (Zn 086 Fe 014) 100 S. I vissa sulfidmineraler (till exempel Fe 1-X s pyrrhotit) finns en icke -styometriska innehållet i katjonerna. I sådana fall bör analyser beräknas utifrån antalet svaveljoner.
5.7.2 Beräkning av silikatanalys
Resultaten av analyserna av bergformande mineraler (se till exempel en granatäpplesanalys i tabell 5.2) uttrycks vanligtvis i massprocentoxider. Analysen av analysen som presenteras i denna form är något mer komplex och innefattar ett antal ytterligare operationer.
molekylvikt, som ger den relativa innehållet av oxidmolekyler (kolumn 2).
2. Beräkna de atommängder av syre. För detta multipliceras varje värde av kolumn 2 med antalet syreatomer i motsvarande oxider, vilket ger den relativa innehållet av syreatomer införda i formeln med varje element (kolumn 3).
I botten av kolumnen 3 visar det totala antalet syreatomer (2 7133).
3. Om vi \u200b\u200bvill få en granatformel baserat på 12 syreatomer är det nödvändigt att omberäkna förhållandet mellan syreatomer på ett sådant sätt att deras totala antal är lika med 12. För detta är antalet kolumn 3 för varje oxid multipliceras med 12 / t, där det från kolumn 3. Resultaten visas i kolumn 4.
4. Beräkna förhållandena för atomer för olika katjoner. För detta ändamål måste antalet kolumn 4 multipliceras eller uppdelas i värdena för dessa relationer, bestämd av stökiometri. Till exempel har Si02 ett kisel på två syre. Därför delas motsvarande antal kolumn 4 med 2 A1203 för varje tre syrgasatomer står för två aluminiumatomer, och i detta fall multipliceras antalet kolumn 4 med 2/3. För bivalenta katjoner av numret i kolumnerna 4 och 5 sammanfaller.
Tabell 5.2 Pomegranate Chemical Analysis Resultat, Urazelton Mine, Kimberly, Sydafrika (av A.d. Edgar och N.E. Charbonneau, Am.mineral. 78: 132-142, 1993)
|
Oxid |
Mmas% oxider |
Molekyl siffra oxider |
Atom syre mängder i molekyl |
Antalet anjoner per 12 atomer omkring, dvs kolonn (3) x 4,422 |
Antalet katjoner i formeln |
|
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. |
|
|
Belopp |
100,14 |
2,7133 |
|||
|
12/2,7133 = 4,422 |
Mängderna av katjoner i formeln som motsvarar det etablerade antalet syreatomer (12) och de som visas i kolumn 5 kan grupperas visas i tabellen i enlighet med den strukturella formeln för granaten A3B2 [(Si, Al) 0 4], där A - Bivalenta katjoner (CA, MG, FE, MN) och B-trivalenta katjoner (AL, CR) och Ti 4 +. SI-brist kompenseras av AL, som tas i en sådan mängd så att tetrahedron är helt fylld. De återstående aluminiumatomerna innefattaratt placera i,
För att snabbt uppskatta korrektheten hos den utförda aritmetiska åtgärden måste du kontrollera valets balans, med väckt positiva och negativa avgifter.
5.7.3 Beräkning av analys med olikaanjoner
I det sista exemplet överväger vi kortfattat beräkningen av formeln baserat på resultaten av analysen i närvaro av olika anjoner i mineralet (tabell 5.3). I vårt fall representeras mineralet av fluor-apatit ca 5 (PO 4) 3 ^, 0, det), som dessutom
Tabell 5.3 Resultaten av den kemiska analysen av apatit
|
Oxider. |
(!) ~ |
(2.) |
H 4) Nummer ka |
|
|
Wt.% |
Molecua |
Molecua |
||
|
larny |
larny |
tioner B. |
||
|
om |
kvantitet |
beräkning av |
||
|
Na 2 O. K 2 O. S 2 o 5 H 2 O. Belopp O \u003d fjcl Belopp |
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 |
redo 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 syre 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 anjoner (4 9386) 4,85 0,02 0,01 0,01 2,95 0,42 0,03 0,56 |
syre innehåller F och Cl. Resultaten av analysen igen uttrycks i massprocent oxider, men i själva verket är några av dem halogenider. I sådana fall är det nödvändigt att justera det totala syre mängden genom att ta hänsyn till antalet moler som motsvarar de närvarande halogen.
Så, beräkningen innehåller följande steg.
För att göra detta måste antalet moler som anges i kolumn 2 multipliceras med stökiometriska
antal anjon. Glöm inte att dra av syreekvivalent (i det här fallet 0,0914 mol) närvarande i mineral F och Cl (tabellbetz 3).
3. För att sammanfatta antalet anjoner, inte glömma subtraktionen av 0,0914 mol syre, associerad med de närvarande F och Cl (det visar sig 2 5409).
4. Om vi \u200b\u200bvill få en apatitformel baserad på 13 anjoner, måste vi beräkna förhållandena för anjoner på ett sådant sätt att deras totala antal är lika med 13. För detta multipliceras var och en av dem med 13/25, 5409,de där. vid 4 9386.
5. Beräkna förhållandena för atomer av olika katjoner. För att göra detta måste du multiplicera i kolumn 2-molekylära mängder med 4,9386 och sedan multiplicera eller dela de erhållna värdena på värdena för dessa relationer, bestämd av stökiometri av oxider. Till exempel, P 2 O 5 Oxidmolen står för två fosforatomer. De slutliga resultaten visas i kolumn 4.
Litteratur för vidare studier
1. Goldstein, J. L, Newbury, D. E., Echhn, P., Joy, D. S., Fioti, C. och livshm, E. Skanna elektronmikroaskopi och röntgenmikroanalys. New York, Plenum, 1984.
2. Marfunin, A. S. (ed.]. Metoder och instrumentation: Resultat och senaste utveckling, vol. 2 av Advanced Mineralogy Berlin, Springer-Verlag, 1985.
3. Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A. Och bosätta sig, F. A. Instrumentala analysmetoder, 7: e EDN. Belmont, CA, Wadsworth, 1988.
Tillägg till redaktör
1. Garanin V. K., Kudryavtseva G. P. Användningen av elektroniska sondenheter för att studera mineralämne. M, underjord, 1983, 216 p.
2. Laputini.p. Mikroprob i mineralogi. M., B.storbritannien, 1991, 139 s.
De fysikaliska egenskaperna hos mineraler bestäms av interaktionen mellan strukturen och kemisk sammansättning. Dessa egenskaper inkluderar de som påverkar utseende Mineral, till exempel dess glans och färg. Andra egenskaper påverkar de fysiska egenskaperna hos mineraler - hårdhet, piezoelektricitet, magnetism. Först anser vi mineralsens densitet, eftersom den här egenskapen är i direkt anslutning till deras struktur och komposition.
Detta tillvägagångssätt driver både likheten hos bruttoformlerna av svavel, selen och så kallade tv-syror - H2SO4, H2SEO4 respektive H2TEO4. Om emellertid de två första föreningarna fullt ut uppfyller de strukturella representationerna av syror, eftersom den innehåller separata tetraedriska komplexa radikaler 2- eller 2- med KCH S och SE, lika med 4, vilket ger grunden för att skriva sina strukturella formler i form av H2 och H2, detta kan inte sägas om "Telluric Acid". Studien av denna förening hittade inte i sin struktur av anjoniska grupper 2- med KC TE \u003d 4. I stället fann man att TE6 + joner har en QC \u003d 6, dvs. Amber amfoterisk eller lite sur anjonik svarar. Strukturen av denna förening visade sig bestå av TEO4 (OH) 2-oktahedra-kedjor, i två motsatta vertikaler, av vilka det finns oh-joner associerade med varandra av de totala atomerna o ekvatoriala vertikalerna hos oktaedra. Det är lätt att se det genom att skära elementet i repeterbarheten hos en sådan struktur, erhåller vi strukturformeln i form av TE (OH) 2O2. Således är denna förening hydroxidoxid TE6 + med mycket svagt sura egenskaper, skiljer det kraftigt från svavel- och selensyror.
Slide 109 från presentationen "systematik av mineraler" Till kemi lektioner på ämnet "mineraler"Mått: 960 x 720 Pixlar, format: JPG. För att ladda ner en gratis bildruta för användning i kemi lektionen, klicka på bilden Högerklicka och klicka på "Spara bilden som ...". Du kan ladda ner hela presentationen "Systematics Minerals.ppt" i zip-arkivet på 4289 kb.
Ladda ner presentationMineraler.
"Kemi av mineraler" - mineraler och mineralogi är extremt stort intresse. Mineraler. Mineraler i naturen. Bland de industriella värdefulla mineralerna är det vanligt att fördela två grupper. Egenskaper hos mineraler. Mineraler i produkter. Värdefulla mineraler. Värdet av mineraler i det mänskliga livet. Minerals spelade en viktig roll i mänsklig utveckling.
"Systematik av mineraler" - Metaller vars element upptar den vänstra största delen. Kainsmetriska element. Familjen av zeoliter som kombinerar subfamiljen. Grundläggande krav för systematik av mineraler. Unseasonably fler anslutningar av olika element med varandra. Certifiering av mineralet till en specifik klass av oxisoler. Mineraler huvudsakligen med kovalentjon och jonisk typ.
"Klassificering av mineraler" är en kosmisk kropp. Kvarts. Opal. Klassificering av mineraler. S kvarterit. Klassen av inhemska element. Halit. Silikat kännetecknas av en komplex kemisk komposition. Dolomit. Färg. Silikater. Sulfatklassmineraler. Mineraler. Kvarts och kalkedon. Klass av silikater. Från de vanligaste förstklassiga mineralerna kan kallas svavel.
"Ural Gems" - men särskilt uppskattad: Grön mönstrad malakit och rosa örklar. Ofta både i form av kristaller eller deras fragment. Diamantprodukter. Diamant. Ädelstenar finns i naturen i en mängd olika fall, i olika former. Emerald (Standard: Smaragd) - 1: a klassens ädelsten. Smaragd.
"Rudes av svarta och icke-järnmetaller" - bli bekant med pedagogiskt material. Brist. Användningen av stål och gjutjärn. Malm. Rost. Huvudegenskaperna hos metaller. Material om malm. Hur man bestämmer vilken metall som är svart och vilken färg. Järn. Förväntade resultat.
"Gulddeposition" - radioaktiva element. Kol. Mineralresursbas. Antimon. Deponera tenn och tolframa. Icke-metalliska fossiler. Olja och gas. Blinkande fossiler. Färgade och sällsynta metaller. Dynamiken i den årliga produktionen av guld. Guld. Antimonavlagringar. Guldavlagringar. Tenn och volfram. Förbättrad lagstiftning inom gruvsektorn.
Tja, för att slutföra bekantskapet med alkoholer, kommer jag att medföra en annan formel för ett annat känt ämne - kolesterol. Inte alla vet att han är en enda alkohol!
|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>| _Q_q_q<-dH>: a_q | 0<|dH>`/<`|wH>`\\ | DH; #A_ (A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\
Hydroxylgrupp i det som jag betecknade i rött.
Karboxylsyror
Varje vinmakare vet att vinet måste lagras utan luftåtkomst. Annars är det skidor. Men kemister känner till anledningen - om en annan syrgasatom kan fästas på alkoholen, visar det syran.Låt oss titta på formlerna för de syror som erhålls från de alkoholer som redan är bekanta med oss:
| Ämne | Skelettformel | Bruttoformel | ||
|---|---|---|---|---|
| Metansyra (myrsyra) |
H / c` | o | \\ oh | Hcoh | O // \\ oh | |
| Etansyra (ättiksyra) |
H-C-C\\ O - h; H | #c | h | CH3-COOH | / `| O | \\ OH | |
| Propaninsyra (metylanucusyra) |
H-C-C-C\\ O - h; H | # 2 | h; H | # 3 | h | CH3-CH2-COOH | \\ / `| O | \\ oh | |
| Butansyra (Oljesyra) |
H-C-C-C-C\\ O - h; H | # 2 | h; H | # 3 | h; H | # 4 | h | CH3-CH2-CH2-COOH | / \\ / `| O | \\ OH | |
| Generaliserad formel | (R) -c\\ O-h | (R) -COOH eller (R) -CO2H | (R) / `| o | \\ oh |
En särskiljande egenskap hos organiska syror är närvaron av en karboxylgrupp (COOH), som ger sådana ämnen sura egenskaper.
Alla som försökte ättika vet att det är väldigt surt. Anledningen till detta är närvaron av ättiksyra. Vanligtvis tabell ättika Innehåller från 3 till 15% ättiksyra, och resten (för det mesta) är vatten. Att äta ättiksyra vid outspädd form är en fara för livet.
Karboxylsyror kan ha flera karboxylgrupper. I det här fallet kallas de: binär, tre tåg etc...
Livsmedelsprodukter innehåller många andra organiska syror. Här är bara några av dem:
Namnet på dessa syror motsvarar mat produkterdär de finns. Förresten, notera att syror med och en hydroxylgrupp finns som är karakteristisk för alkoholer. Sådana ämnen kallas oxykarboxylsyror (eller oxyksyra).
I botten av var och en av syrorna som undertecknas, förtydligande namnet på gruppen av organiska ämnen som den tillhör.
Radikaler
Radikaler är ett annat koncept som påverkat kemiska formler. Ordet i sig är förmodligen alla kända, men i kemi har radikalerna inget att göra med politiker, rioters och andra medborgare med en aktiv position.
Här är dessa bara fragment av molekyler. Och nu kommer vi att ta itu med deras funktion och bekanta sig med det nya sättet att spela in kemiska formler.
Ovanför texten har redan nämnt de generaliserade formlerna: alkoholer - (R) -OH och karboxylsyror - (R) -COOH. Låt mig påminna dig om att -Oh och -COOH är funktionella grupper. Men r är en radikal. Inte förgäves, det är avbildat i form av bokstaven R.
Om det är mer definierat kallas en monovalent radikal en del av molekylen, berövad av en väteatom. Tja, om du tar två väteatomer, får du en bivalent radikal.
Radikaler i kemi fick egna namn. Några av dem fick också latinska beteckningar som liknar beteckningselementen. Och dessutom kan ibland i formlerna av radikaler indikeras i en reducerad form, mer påminner om bruttoformler.
Allt detta demonstreras i följande tabell.
| namn | Strukturformel | Beteckning | Kortfattad formel | Ett exempel på alkohol | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Metyl | CH3- () | Mig. | CH3. | (Mig) -OH | CH3OH | |
| Etyl | CH3-CH2- () | Et. | C2H5 | (Et) -OH | C2H5OH | |
| Propyl | CH3-CH2-CH2- () | Pr. | C3h7 | (Pr) -OH | C3H7OH | |
| Isopropyl | H3C \\ CH (* `/ H3C *) - () | i-PR | C3h7 | (I-PR) -OH | (CH3) 2CHOH | |
| Fenyl | `/`=`\//-\\-{} | Ph | C6H5 | (PH) -OH | C6H5OH | |
Jag tror att allt är klart här. Jag vill bara vara uppmärksam på kolumnen där exemplen på alkoholer ges. Vissa radikaler skrivs i en form som liknar en bruttoformel, men den funktionella gruppen skrivs separat. Till exempel blir CH3-CH2-OH till C2H5OH.
Och för grenade kedjor verkar det av isopropylstrukturer med parentes.
Det finns ett annat fenomen som fria radikaler. Dessa är radikaler som av någon anledning separerade från funktionella grupper. Samtidigt bryts en av reglerna från vilka vi började studera formler: antalet kemiska bindningar motsvarar inte längre valensen av en av atomerna. Tja, eller vi kan säga att en av länkarna blir oroliga från ena änden. Vanligtvis lever fria radikaler en kort tid, eftersom molekylerna försöker återvända till ett stabilt tillstånd.
Bekantskap med kväve. Aminer
Jag föreslår att de är bekanta med ett annat element som ingår i många organiska föreningar. Det kväve.
Han betecknas av latinska brevet N. Och har en valens lika med tre.
Låt oss se vilka ämnen som erhålls om du bifogar kväve till bekämpning av amerikanska kolväten:
| Ämne | Utplacerad strukturformel | Förenklad strukturformel | Skelettformel | Bruttoformel |
|---|---|---|---|---|
| Aminetan (metylamin) |
H-C-N\\ H; h | #c | h | CH3-NH2 | \\ Nh2. | |
| Aminoetan (etylamin) |
H-C-C-N\\ H; h | #c | h; h | # 3 | h | CH3-CH2-NH2 | / \\ Nh2. | |
| Dimetylamin | 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>\ | |
| Aminobensen. (Anilin) |
H \\ n.| C \\\\ c| C.<\H>`// C.<|H>`\\ C.<`/H>`|| C.<`\H>/ | NH2 | C \\\\ CH | ch` // c<_(y.5)H>`\\ Hc` || hc / | NH2 | \\ | `/` \\ `| / _o | |
| Trietylamin | $ sluttning (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.<`|/>\| |
Som du förmodligen gissat från namnen kombineras alla dessa ämnen under det allmänna namnet. aminer. Funktionell grupp () -NH2 kallas aminogrupp. Här är några generaliseringsformler aminer:
I allmänhet finns det inga speciella innovationer. Om dessa formler är klara, kan du säkert hantera ytterligare studier av organisk kemi med hjälp av en handledning eller Internet.
Men jag skulle fortfarande vilja berätta om formlerna i oorganisk kemi. Du kommer att se till att de lätt kommer att förstå efter att ha studerat strukturen av organiska molekyler.
Rationella formler
Det bör inte konstateras att oorganisk kemi är lättare än organisk. Naturligtvis ser oorganiska molekyler vanligtvis mycket enklare ut, eftersom de inte är benägna att bilda sådana komplexa strukturer som kolväten. Men det är nödvändigt att studera mer än hundra element som ingår i Mendeleev-bordet. Och dessa element har en tendens att förena av kemiska egenskaper, men med många undantag.
Så jag kommer inte att berätta något annat. Temat för min artikel är kemiska formler. Och med dem är det bara relativt enkelt.
Oftast används i oorganisk kemi rationella formler. Och vi kommer nu att ta itu med vad de skiljer sig från de som redan är bekanta med oss.
Till att börja med kommer vi att bekanta oss med ett annat element - kalcium. Detta är också ett mycket vanligt element.
Betecknar O. Ca. och har en valens lika med två. Låt oss se vilka föreningar som den bildar med kol, syre och väte som är känt för oss.
| Ämne | Strukturformel | Rationell formel | Bruttoformel |
|---|---|---|---|
| Kalciumoxid | Ca \u003d O. | Cao. | |
| Kalcium hydroxid | H-O-Ca-O-H | Ca (oh) 2 | |
| Kalciumkarbonat | $ Sluttning (45) ca` / o \\ c | O. | / O` \\ # 1 | Caco3 | |
| Kalciumbikarbonat | Ho / `| o | \\ o / ca \\ o /` | o | \\ oh | Ca (HCO3) 2 | |
| Kolsyra | H | o \\ c | O. | / o` | H2CO3. |
Vid första anblicken kan det noteras att rationell formel är något medelvärde mellan den strukturella och bruttoformeln. Men det är inte så klart hur de visar sig. För att förstå betydelsen av dessa formler måste du överväga kemiska reaktioner där ämnen är inblandade.
Kalcium i ren form är en mjuk vit metall. I naturen uppstår han inte. Men det är ganska möjligt att köpa i kemikaliernas butik. Det är vanligtvis lagrat i speciella burkar utan luftåtkomst. Eftersom det i luften reagerar det med syre. Egentligen, så det förekommer inte i naturen.
Så, kalciumreaktionen med syre:
2CA + O2 -\u003e 2CAO
Figur 2 Framför substansens formel betyder att 2 molekyler är involverade i reaktionen.
Kalciumoxid erhålles från kalcium och syre. Detta ämne finns inte heller i naturen eftersom det går in i en reaktion med vatten:
CAO + H2O -\u003e Ca (OH2)
Det visar sig kalciumhydroxid. Om du tittar på dess strukturformel (i föregående tabell) kan det ses att det är format av en kalciumatom och två hydroxylgrupper med vilka vi redan är bekanta med.
Dessa är kemi lagar: Om hydroxylgruppen ansluter den organiska substansen, erhålles alkoholen, och om metallen är hydroxid.
Men kalciumhydroxid uppträder inte i naturen på grund av närvaron av koldioxid i luften. Jag tror att alla hörde om den här gasen. Det är utformat med andetag och djur, förbränningen av kol och petroleumprodukter, under bränder och utbrott av vulkaner. Därför är det alltid närvarande i luften. Men det är också ganska väl lösligt i vatten, som bildar koalinsyra:
CO2 + H2O.<=> H2CO3.
Tecken<=> Det föreslår att reaktionen kan äga rum i båda riktningarna under samma förhållanden.
Således kommer kalciumhydroxid upplöst i vatten in i en reaktion med kolsyra och blir ett dåligt lösligt kalciumkarbonat:
Ca (OH) 2 + H2CO3 -\u003e CACO3 "| V" + 2H2O
Nedpilen betyder att som ett resultat av reaktionen faller substansen i en fällning.
Med ytterligare kontakt av kalciumkarbonat med koldioxid i närvaro av vatten, en reversibel reaktion av bildandet av surt salt - kalciumbikarbonat, som är väl lösligt i vatten
CACO3 + CO2 + H2O<=> Ca (HCO3) 2
Denna process påverkar styvheten i vatten. Med ökande temperatur vänder bikarbonatet tillbaka till karbonat. Därför bildas i regionerna med styvt vatten i tekanna, skalan.
Kalciumkarbonat består i stor utsträckning av krita, kalksten, marmor, tuff och många andra mineraler. Det är också en del av korallerna, skalor av blötdjur, djurben, etc ...
Men om kalciumkarbonat delas på mycket hög värme, det kommer att bli till kalciumoxid och koldioxid.
Denna lilla berättelse om kalciumcykeln i naturen bör klargöra varför rationella formler behövs. Så är rationella formler skrivna så att funktionella grupper är synliga. I vårt fall är det här:
Dessutom är enskilda element ca, h, o (i oxider) - är också oberoende grupper.Joner
Jag tycker att det är dags att bekanta sig med joner. Detta ord är förmodligen alla bekanta. Och efter att ha studerat de funktionella grupperna, borde vi inte förstå någonting, vilket är dessa joner.
I allmänhet ligger naturen hos kemiska obligationer vanligtvis i det faktum att vissa element ger elektroner, och andra tar emot dem. Elektroner är partiklar med en negativ laddning. Elementet med en komplett uppsättning elektroner har en nollladdning. Om han gav en elektron, blir hans avgift positiv, och om han accepterade, då negativ. Till exempel har väte bara en elektron, som det är lätt att ge, vänder sig till en positiv jon. För detta finns det en speciell post i kemiska formler:
H2O.<=> H ^ + + oh ^ -
Här ser vi det som ett resultat elektrolytisk dissociation Vatten sönderdelas på en positivt laddad vätejon och en negativt laddad OH-grupp. Jon oh ^ - kallas hydroxidjon. Bör inte förväxlas med hydroxylgruppvilket inte är en jon, men en del av en viss molekyl. + Eller - i det övre högra hörnet demonstrerar ionens laddning.
Men koalinsyra existerar aldrig i form av en oberoende substans. Faktum är att det är en blandning av vätejoner och karbonatjoner (eller bikarbonatjoner):
H2CO3 \u003d H ^ + + HCO3 ^ -<=> 2H ^ + + CO3 ^ 2-
Karbonatjon har en laddning 2-. Det betyder att två elektroner gick med.
Negativa laddade joner kallas anjoner. Vanligtvis innefattar den sura rester.
Positivt laddade joner - katjoner. Oftast är det väte och metaller.
Och här kan du förmodligen förstå betydelsen av rationella formler. De registrerar först katjonen, och bakom det är en anjon. Även om formeln inte innehåller några avgifter.
Du antar nog att joner kan beskrivas inte bara av rationella formler. Här är en skelettformel av bikarbonatanjon:
Här indikeras laddningen direkt nära syreatomen, som extraherades en överskottselektron och förlorade därför en gran. Enkelt satt, minskar varje överskottselektron antalet kemiska anslutningar som avbildas i strukturformeln. Å andra sidan, om någon nodstrukturformulär är ett tecken +, så visas en extra trollstav. Som alltid måste ett sådant faktum demonstreras av exemplet. Men bland kända ämnen, inte en enda katjon som skulle ha bestått av flera atomer.
Och ett sådant ämne är ammoniak. Hans vattenlösning ofta kallad ammoniak och ingår i någon första hjälpen kit. Ammoniak är en förening av väte och kväve och har en rationell formel NH3. Tänk på en kemisk reaktion som uppstår när ammoniak är upplöst i vatten:
NH3 + H2O.<=> NH4 ^ + + OH ^ -
Samma, men med hjälp av strukturella formler:
H | N.<`/H>\\ H + h-o-h<=> H | n ^ +<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/ H + O` ^ - # -h
I den högra delen ser vi två joner. De bildades som ett resultat av det faktum att en väteatom flyttades från vattenmolekylen till ammoniakmolekylen. Men den här atomen flyttade utan sin elektron. Anjon är redan bekant för oss - det här är en hydroxidjon. Och katjonen kallas ammonium. Den uppvisar egenskaper som liknar metaller. Till exempel kan den förenas med en syrare. Ämnet som bildas av en ammoniumförening med karbonatanjon kallas ammoniumkarbonat: (NH4) 2CO3.
Här är ekvationen av ammoniuminteraktionsreaktion med karbonatanjon, inspelad i form av strukturformler:
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.
Men i detta form ges reaktionsekvationen för demonstrationsändamål. Vanligtvis använder ekvationer rationella formler:
2NH4 ^ + + CO3 ^ 2-<=> (NH4) 2CO3
Kulls system
Så vi kan anta att vi redan har studerat strukturella och rationella formler. Men det finns en annan fråga som är värt att överväga mer. Vad skiljer sig bruttoformler från rationell?
Vi vet varför den rationella formeln för koalinsyra är skriven med H2CO3, och inte på något sätt. (Först finns två vätekationer, och för dem karbonatanjon). Men varför är bruttoformeln skriven av ch2o3?
I princip kan den rationella formeln för koalsyra väl betraktas som en sann formel, eftersom det inte finns några repetitiva element i den. I motsats till NH4OH eller CA (OH) 2.
Men bruttoformlerna tillämpar ofta en ytterligare regel som bestämmer elementets ordning. Regeln är ganska enkel: första kol är placerat, sedan väte och sedan de återstående elementen i alfabetisk ordning.
Så Ch2O3 kommer ut - kol, väte, syre. Detta heter Hills system. Den används i nästan alla kemiska kataloger. Och i denna artikel också.
Lite om Easychem-systemet
I stället för att sluta, skulle jag vilja berätta om Easychem-systemet. Den är utformad för att säkerställa att alla formler som vi har diskuterat här kan enkelt sättas in i texten. Egentligen dras alla formler i den här artikeln med Easychem.
Varför behöver du något slags system för produktionen av formler? Saken är att standardvägen för att visa information i webbläsare är ett språk av hypertext markup (HTML). Det är inriktat på att hantera textinformation.
Rationella och bruttoformler kan väl beskrivas med text. Även några förenklade strukturella formler kan också registreras med text, såsom CH3-CH2-OH-alkohol. Även om jag skulle behöva använda en sådan post i HTML: CH 3-CH. 2-ÅH.
Det skapar verkligen några svårigheter, men du kan acceptera dem. Men hur man visar strukturformeln? I princip kan en monokulär typsnitt användas:
H h | | H-C-C-O-H | | H H ser verkligen inte mycket vacker ut, men också genomförbar.
Detta problem uppstår när man försöker skildra bensenringar och vid användning av skelettformler. Det finns inget annat sätt att stanna här, förutom att ansluta en rasterbild. Rastersna lagras i separata filer. Webbläsare kan ansluta bilder i GIF, PNG eller JPEG-format.
För att skapa sådana filer kräver en grafisk redigerare. Till exempel, Photoshop. Men jag är mer än 10 år gammal bekant med Photoshop och kan säkert säga att det är mycket dåligt för bilden av den kemiska formeln.
Molekylära redaktörer klarade den här uppgiften mycket bättre. Men för stora mängder Formler, som alla är lagrade i en separat fil, är det ganska lätt att bli förvirrad.
Till exempel är antalet formler i den här artikeln lika. Av dem är härledda grafiska bilder (Vila med HTML-verktyg).
EasyChem-systemet gör att du kan lagra alla formler direkt i HTML-dokumentet i textformulär. Enligt min åsikt är det väldigt bekvämt.
Dessutom beräknas bruttoformler i den här artikeln automatiskt. Eftersom EasyChem arbetar i två steg: För det första omvandlas textbeskrivningen till en informationsstruktur (graf) och sedan kan olika åtgärder utföras med denna struktur. Bland dem kan följande funktioner noteras: beräkningen av molekylvikten, omvandlingen i bruttoformeln, kontrollera möjligheten till utmatning som text, grafisk och textritning.
Således, för att förbereda den här artikeln, använde jag bara en textredigerare. Dessutom behövde jag inte tänka, vilken av formlerna skulle grafiska, och vad en textuell.
Här är några exempel som avslöjar hemligheten för förberedelserna av texten i artikeln: Beskrivningar från den vänstra kolumnen omvandlas automatiskt till formeln i den andra kolumnen.
I den första raden är beskrivningen av rationella formeln mycket lik visningsresultatet. Den enda skillnaden är att numeriska koefficienter visas med ett prenumeration.
I den andra raden är den utplacerade formeln inställd treyform individuella kedjor separerade av symbolen; Jag tycker att det är lätt att notera att en textbeskrivning i stor utsträckning påminner om de åtgärder som skulle krävas för bilden av en pennaformel på papper.
Den tredje raden visar användningen av lutande linjer med hjälp av symboler \\ och /. Ikonen `(omvänd apostrof) innebär att linjen utförs till höger (eller botten upp).
Det finns mycket mer detaljerad dokumentation för användning av Easychem-system.
På detta, låt mig avsluta artikeln och önskar lycka till i studien av kemi.