Massfraktioner uttrycks vanligtvis i procent:
ω%(O) = 100 % – ω %(H) = 100 % – 11,1 % = 88,9 %.
Frågor för kontroll
1. Vilka partiklar bildas vanligtvis genom att kombinera atomer?
2. Hur kan man uttrycka sammansättningen av någon molekyl?
3. Vilka är subskripten i kemiska formler?
4. Vad visar kemiska formler?
5. Hur formuleras lagen om kompositionens beständighet?
6. Vad är en molekyl?
7. Vad är massan på molekylen?
8. Vad är relativ molekylvikt?
9. Vad är massfraktionen av detta grundämne i detta ämne?
1. Beskriv kvaliteten och kvantitativ sammansättning molekyler följer-
aktiva substanser: metan CH4, soda Na2 CO3, glukos C6 H12 O6, klor Cl2, aluminiumsulfat Al2 (SO4)3.
2. Fosgenmolekylen består av en kolatom, en syreatom och två kloratomer. Ureamolekylen består av en kolatom, en syreatom och två NH-atomgrupper 2. Skriv formlerna för fosgen och urea.
3. Räkna upp det Totala numret atomer i följande molekyler: (NH 4)3P04, Ca(H2P04)2,2S04.
4. Beräkna de relativa molekylvikterna för de ämnen som anges i övning 1.
5. Vilka är massfraktionerna av grundämnen i följande ämnen: NH 3, N2O, NO2, NaNO3, KNO3, NH4NO3? Vilket av dessa ämnen har den största massandelen kväve och vilken har den minsta?
§ 1.5. Enkla och komplexa ämnen. Allotropi.
Kemiska föreningar och blandningar
Alla ämnen är indelade i enkla och komplexa.
Enkla ämnen är ämnen som består av atomer av ett grundämne.
I vissa enkla ämnen, atomer av ett element
kombineras med varandra för att bilda molekyler. Sådana enkla ämnen har molekylär struktur . Dessa inkluderar
är: väte H2, syre O2, kväve N2, fluor F2, klor Cl2, brom Br2, jod I2. Alla dessa ämnen består av diatomiska
molekyler (Observera att namnen på enkla ämnen
matcha namnen på elementen!)
Andra enkla ämnen har atomstruktur, det vill säga de består av atomer mellan vilka det finns vissa bindningar (vi kommer att överväga deras natur i avsnittet "Kemiska bindningar och materiens struktur"). Exempel på sådana enkla ämnen är alla metaller (järn Fe, koppar Cu, natrium Na, etc.) och vissa icke-metaller (kol C, kisel Si, etc.). Inte bara namnen utan också formlerna för dessa enkla ämnen sammanfaller med elementens symboler.
Det finns också en grupp enkla ämnen som kallas ädelgaser. Dessa inkluderar: helium He,
neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn. Dessa enkla ämnen består av atomer som inte är kemiskt bundna till varandra.
Varje element bildar minst en enkel substans. Vissa element kan bilda mer än ett,
men två eller flera enkla ämnen. Detta fenomen kallas allotropi.
Allotropi är fenomenet med bildandet av flera enkla ämnen av ett element.
Olika enkla ämnen som bildas av samma kemiska grundämne kallas allotropa
modifikationer (modifieringar).
Allotropa modifieringar kan skilja sig från varandra sammansättning av molekyler. Till exempel bildas grundämnet syre
två enkla ämnen. En av dem består av diatomiska O2-molekyler och har samma namn som grundämnet - syre. En annan enkel substans består av triatomiska O3-molekyler och har sitt eget namn - ozon:
Syre O2 och ozon O3 har olika fysikaliska och kemiska egenskaper.
Allotroper kan vara fasta ämnen som har annan struktur Chris-
talg Ett exempel är allotropa modifieringar kol C - diamant och grafit.
Antalet kända enkla ämnen (cirka 400) är betydligt större än antalet kemiska grundämnen, eftersom många grundämnen kan bilda två eller flera allotropa modifieringar.
Komplexa ämnen är ämnen som består av atomer av olika grundämnen.
Exempel på komplexa ämnen: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2,
H2SO4, Cu(NO3)2, C6H12O6, etc.
Komplexa ämnen kallas ofta kemiska föreningar. I kemiska föreningar bevaras inte egenskaperna hos de enkla ämnen som dessa föreningar bildas av.
är. Egenskaperna hos ett komplext ämne skiljer sig från egenskaperna hos de enkla ämnen som det bildas av.
Till exempel, natriumklorid NaCl kan bildas av enkla ämnen - natriummetall Na Och klorgas Cl 2. De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos NaCl skiljer sig från egenskaperna hos Na och Cl 2.
I I naturen finns som regel icke-rena ämnen,
och blandningar av ämnen. I praktiska aktiviteter Vi också
Vi använder vanligtvis blandningar av ämnen. Vilken blandning som helst består av
två eller flera ämnen som kallas kom-
komponenter i blandningen.
Till exempel är luft en blandning av flera gasformiga ämnen: syre O 2 (21 volymprocent), kväve N 2 (78 %), koldioxid CO 2, etc. Blandningar är dis-
lösningar av många ämnen, legeringar av vissa metaller etc. Blandningar av ämnen kan vara homogen (uniform) och han-
terogen (heterogen).
Homogena blandningar är blandningar där det inte finns något gränssnitt mellan komponenterna.
Blandningar av gaser (särskilt luft) och flytande lösningar (till exempel en lösning av socker i vatten) är homogena.
Heterogena blandningar är blandningar där komponenterna separeras av en gränsyta.
TILL heterogena inkluderarblandningar av fasta ämnen(sand +
Kritpulver), blandningar av vätskor som är olösliga i varandra (vatten + olja), blandningar av vätskor och fasta ämnen som är olösliga i dem (vatten + krita).
Flytande lösningar, som är de viktigaste representanterna för homogena system, kommer vi att studera i detalj i vår kurs.
De viktigaste skillnaderna mellan blandningar och kemiska föreningar:
1. I blandningar, egenskaperna hos enskilda ämnen (komponenter)
är sparade.
2. Blandningarnas sammansättning är inte konstant.
Frågor för kontroll
1. Vilka två typer är alla ämnen indelade i?
2. Vad är enkla ämnen?
3. Vilka enkla ämnen har en molekylstruktur (namn och formler)?
4. Vilka enkla ämnen har en atomstruktur? Ge exempel.
5. Vilka enkla ämnen är uppbyggda av atomer som inte är bundna till varandra?
6. Vad är allotropi?
7. Vad kallas allotropa modifikationer?
8. Varför är antalet primära ämnen mer antal kemiska grundämnen?
9. Vad är komplexa ämnen?
10. Bevaras egenskaperna hos enkla ämnen när ett komplext ämne bildas av dem?
11. Vad är homogena blandningar? Ge exempel.
12. Vad är heterogena blandningar? Ge exempel.
13. Hur skiljer sig blandningar från kemiska föreningar?
Arbetsuppgifter för självständigt arbete
1. Skriv formlerna för följande kända för dig: a) enkla ämnen (5 exempel); b) komplexa ämnen (5 exempel).
2. Dela upp ämnena vars formler anges nedan i enkla och komplexa: NH 3, Zn, Br2, HI, C2H5OH, K, CO, F2, C10H22.
3. Grundämnet fosfor bildar tre enkla ämnen som skiljer sig särskilt i färg: vit, röd och svart fosfor. Vilka är dessa enkla ämnen i förhållande till varandra?
§ 1.6. Valens av element. Grafiska formler för ämnen
Låt oss överväga de kemiska formlerna för vissa föreningar
Som framgår av dessa exempel, grundämnenas atomer klor, syre, kväve, kol inte några, utan endast ett visst antal väteatomer tillsätts (1, 2, 3, 4 atomer).
Mellan atomer i kemiska föreningar finns det kemiska bindningar. Låt oss skriva formler där varje chi-
en mikrofonanslutning indikeras med ett streck:
Sådana formler kallas grafiska.
Grafiska formler för ämnen - det här är formler som visar ordningen för anslutning av atomer i molekyler och antalet bindningar som varje atom bildar.
siffra kemiska bindningar, som bildar en atom av ett givet grundämne i en given molekyl, kallas grundämnets valens.
Valens anges vanligtvis med romerska siffror: I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII.
I alla molekyler som övervägs bildar varje väteatom en bindning: därför är valensen av väte lika med en (I).
Kloratomen i HCl-molekylen bildar en bindning, dess valens i denna molekyl är lika med I. Syreatomen i H2 O-molekylen bildar två bindningar, dess valens är lika med II. Valens
kväve i NH3 är III, och valensen av kol i CH4 är IV. Vissa föremål har konstant valens.
Element med konstant valens är element som i alla sammanhang uppvisa samma valens
Element med konstant valens I är: väte H, fluor F , alkaliska metaller: litium Li, natrium Na,
kalium K, rubidium Rb, cesium Cs.
Dessas atomer monovalenta element alltid form
endast en kemisk bindning.
Element med konstant valens II:
oxygen O, magnesium Mg, kalcium Ca, strontium Sr, barium Ba, zink Zn.
Elementet med konstant valens III är aluminium Al.
De flesta föremål har variabel valens.
Variabla valenselement är element som kan ha olika valensvärden i olika föreningar*.
Följaktligen kan atomerna i dessa grundämnen i olika föreningar bilda olika antal kemiska bindningar (tabell 4).
* Vi kommer att överväga den fysiska betydelsen av valens, orsakerna till existensen av element med konstant och variabel valens efter att ha studerat teorin om atomstruktur.
Tabell 4
De mest typiska valensvärdena för vissa element
Element |
Det mest karakteristiska |
valens |
|
II, III, IV, VI, VII |
|
För att bestämma valensen av sådana element i en given förening kan du använda valensregeln
band.
Enligt denna regel, i de flesta binära föreningar av typ A m B n är produkten av valensen av element A (x) med antalet dess atomer (t) lika med produkten av valensen av element
ta B (y) med antalet atomer (n):
x · t = y · n * .
Låt oss bestämma till exempel valensen av fosfor i följande föreningar:
x jag |
x" II |
PH3 |
P2O5 |
Valens av väte |
Syrevalens |
är konstant och lika med I |
är konstant och lika med II |
x 1 = 1 3 |
x" 2 = 2 5 |
x = 3 |
x" = 5 |
PH3 |
P2O5 |
Fosfor i PH3 är |
Fosfor i P2 O5 är |
trivalent |
femvärt |
element |
element |
* Valensregeln gäller inte för binära föreningar, där atomer av samma grundämne är direkt bundna till varandra. Valensregeln följer till exempel inte den första
väteoxid H2 O2, eftersom det i dess molekyl finns en bindning mellan syreatomer: H-O-O-H.
Med valensregeln kan du skapa formler binära föreningar, dvs bestämmer indexen i dessa formler.
Låt oss skapa, till exempel, formeln för föreningen aluminium med syre. Al och O har konstanta valensvärden, sam-
ansvariga III och II:
Den minsta gemensamma multipeln (LCD) av talen 3 och 2 är 6. Dividera LCM med valensen av Al:
6: 3 = 2 och för valens O: 6: 2 = 3
Dessa siffror är lika med indexen för motsvarande symboler
element i den sammansatta formeln:
Al203
Låt oss titta på ytterligare två exempel.
Skapa formler för föreningar som består av:
anteckna det i de flesta binära föreningar
I allmänhet kombineras inte atomer av samma grundämne direkt med varandra.
Låt oss skriva grafiska formler för alla föreningar som vi övervägde i det här stycket:
Jämför antalet streck för varje element med dess valens, vilket anges i texten i stycket.
Frågor för kontroll
1. Vad är valensen av ett element?
2. Vilka siffror indikerar vanligtvis valens?
3. Vad är konstant valenselement?
4. Vilka element har konstant valens?
5. Vad är element med variabel valens? Ange de mest typiska valensvärdena för klor, svavel, kol, fosfor och järn.
6. Hur är valensregeln formulerad?
7. Vad heter formlerna som visar ordningsföljden för anslutning av atomer i molekyler och valensen för varje grundämne?
Arbetsuppgifter för självständigt arbete
1. Bestäm valensen av element i följande föreningar: AsH 3, CuO, N 2 O 3, CaBr 2, AlI 3, SF 6, K 2 S, SiO 2, Mg 3 N 2.
Skriv grafiska formler för dessa ämnen.
2. Definiera index m och n i följande formler:
Hm Sen, Pm Cln, Pbm On, Om Fn, Fem Sn Skriv grafiska formler för dessa ämnen.
3. Gör molekylära och grafiska formler för föreningar av krom med syre där krom uppvisar valens II, III och VI.
4. Skriv ner formler för föreningar som består av:
a) mangan (II) och syre; b) mangan (IV) och syre; c) mangan (VI) och syre; d) klor (VII) och syre; e) barium och syre. Skriv grafiska formler för dessa ämnen.
§ 1.7. Mol. Molar massa
Ett ämnes massa uttrycks i kg, g eller andra enheter
Kvantitetsenheten för ett ämne är mullvad.
De flesta ämnen är uppbyggda av molekyler eller atomer.
En mol är mängden av ett ämne som innehåller lika många molekyler (atomer) av det ämnet som det finns atomer i 12 g (0,012 kg) kol C.
Låt oss bestämma antalet C-atomer i 12 g kol. För att göra detta, dividera 0,012 kg med den absoluta massan av kolatomen m a (C) (se § 1.3):
0,012 kg/19,93 10–27 kg ≈ 6,02 1023.
Av definitionen av begreppet "mullvad" följer att detta nummer
lika med antalet molekyler (atomer) i en mol av något ämne. Det kallas Avogadros nummer och betecknas med symbolen
oxe N A:
(Observera att Avogadros nummer är ett mycket stort antal!)
Om ett ämne består av molekyler är 1 mol 6,02 × 1023 molekyler av detta ämne.
Till exempel: 1 mol väte H2 är 6,02 · 1023 molekyler H2; 1 mol vatten H2O är 6,02 · 1023 molekyler H2O;
1 mol glukos C6 H12 O6 är 6,02 1023
molekyler C6H12O6.
Om ett ämne består av atomer är 1 mol 6,02 x 1023 atomer av detta ämne.
Till exempel: 1 mol järn Fe är 6,02 1023 Fe-atomer;
1 mol svavel S är 6,02 1023 atomer S. Därför:
1 mol av något ämne innehåller Avogadro-antalet partiklar som utgör detta ämne, dvs ungefär 6,02 × 1023 molekyler eller atomer.
Mängden av ett ämne (d.v.s. antalet mol) betecknas med den latinska bokstaven p (eller den grekiska bokstaven v). Varje givet antal molekyler (atomer) betecknas med bokstaven N.
Mängden ämne n är lika med förhållandet mellan ett givet antal molekyler (atomer) N och antalet molekyler (atomer) i 1 mol NA.
>> Kemiska formler
Kemiska formler
Materialet i det här stycket hjälper dig:
> ta reda på vad den kemiska formeln är;
> läs formlerna för ämnen, atomer, molekyler, joner;
> använd termen "formelenhet" korrekt;
> komponera kemiska formler av joniska föreningar;
> karakterisera sammansättningen av ett ämne, en molekyl, en jon med hjälp av en kemisk formel.
Kemisk formel.
Alla har det ämnen det finns ett namn. Men med sitt namn är det omöjligt att avgöra vilka partiklar ett ämne består av, hur många och vilken typ av atomer som finns i dess molekyler, joner och vilka laddningar jonerna har. Svaren på sådana frågor ges av en speciell post - en kemisk formel.
En kemisk formel är beteckningen på en atom, molekyl, jon eller ämne med hjälp av symboler kemiska grundämnen och index.
Den kemiska formeln för en atom är symbolen för motsvarande element. Till exempel betecknas aluminiumatomen med symbolen Al, kiselatomen med symbolen Si. Enkla ämnen har också sådana formler - metall, aluminium, icke-metall atomstruktur kisel.
Kemisk formel molekyler av en enkel substans innehåller symbolen för motsvarande element och sänkningen - ett litet nummer skrivet nedanför och till höger. Indexet anger antalet atomer i molekylen.
En syremolekyl består av två syreatomer. Dess kemiska formel är O 2. Denna formel läses genom att först uttala elementets symbol, sedan indexet: "o-två". Formeln O2 betecknar inte bara molekylen utan även själva ämnet syre.
O2-molekylen kallas diatomisk. De enkla ämnena väte, kväve, fluor, klor, brom och jod består av liknande molekyler (deras allmänna formel är E 2).
Ozon innehåller treatomära molekyler, vit fosfor innehåller fyraatomära molekyler och svavel innehåller åttaatomära molekyler. (Skriv de kemiska formlerna för dessa molekyler.)
H 2
O2
N 2
Cl2
BR 2
jag 2
I formeln för en molekyl av ett komplext ämne skrivs symbolerna för de element vars atomer finns i den, såväl som index. En koldioxidmolekyl består av tre atomer: en kolatom och två syreatomer. Dess kemiska formel är CO 2 (läs "tse-o-two"). Kom ihåg: om en molekyl innehåller en atom av något element, så skrivs inte motsvarande index, d.v.s. I, i den kemiska formeln. Formeln för en koldioxidmolekyl är också formeln för själva ämnet.
I formeln för en jon skrivs dess laddning dessutom ned. För att göra detta, använd en upphöjd. Det indikerar laddningsbeloppet med ett nummer (de skriver inte en), och sedan ett tecken (plus eller minus). Till exempel har en natriumjon med en laddning +1 formeln Na + (läs "natrium-plus"), en klorjon med en laddning - I - SG - ("klor-minus"), en hydroxidjon med en laddning - I - OH - ("o-aska-minus"), en karbonatjon med en laddning -2 - CO 2- 3 ("ce-o-tre-två-minus").
Na+,Cl-
enkla joner
OH-, CO 2-3
komplexa joner
I formlerna för joniska föreningar, skriv först ner, utan att ange laddningar, positivt laddade joner, och sedan - negativt laddad (tabell 2). Om formeln är korrekt är summan av laddningarna av alla joner i den noll.
Tabell 2
Formler för vissa joniska föreningar
I vissa kemiska formler skrivs en grupp atomer eller en komplex jon inom parentes. Som ett exempel, låt oss ta formeln för släckt kalk Ca(OH) 2. Detta är en jonisk förening. I den finns det två OH - joner för varje Ca 2+ jon. Formeln för föreningen lyder " kalcium-o-aska-två gånger", men inte "kalcium-o-aska-två".
Ibland i kemiska formler, istället för symboler för element, skrivs "främmande" bokstäver, såväl som indexbokstäver. Sådana formler kallas ofta allmänna. Exempel på formler av denna typ: ECI n, E n O m, F x O y. Först
formeln betecknar en grupp föreningar av element med klor, den andra - en grupp föreningar av element med syre, och den tredje används om den kemiska formeln för en förening av Ferrum med Syre okänd och
den ska installeras.
Om du behöver ange två separata neonatomer, två syremolekyler, två koldioxidmolekyler eller två natriumjoner, använd beteckningarna 2Ne, 20 2, 2C0 2, 2Na +. Talet framför den kemiska formeln kallas koefficienten. Koefficient I, liksom index I, skrivs inte.
Formel enhet.
Vad betyder beteckningen 2NaCl? NaCl-molekyler existerar inte; bordssalt är en jonförening som består av Na + och Cl - joner. Ett par av dessa joner kallas formelenheten för ett ämne (det är markerat i fig. 44, a). Sålunda representerar beteckningen 2NaCl två formelenheter av bordssalt, dvs två par Na+ och Cl-joner.
Termen "formelenhet" används för komplexa ämnen, inte bara av jonisk utan också av atomär struktur. Till exempel är formelenheten för kvarts SiO 2 kombinationen av en kiselatom och två syreatomer (fig. 44, b).
Ris. 44. formelenheter i föreningar med jonisk (a) atomstruktur (b)
En formelenhet är den minsta "byggstenen" av ett ämne, dess minsta repeterande fragment. Detta fragment kan vara en atom (in enkel sak), molekyl(i en enkel eller komplex substans),
en samling atomer eller joner (i ett komplext ämne).
Träning. Rita upp en kemisk formel för en förening som innehåller Li + i SO 2-4 joner. Namnge formelenheten för detta ämne.
Lösning
I en jonförening är summan av laddningarna av alla joner noll. Detta är möjligt förutsatt att det för varje SO 2-4-jon finns två Li+-joner. Därför är formeln för föreningen Li 2 SO 4.
Formelenheten för ett ämne är tre joner: två Li+-joner och en SO 2- 4-jon.
Kvalitativ och kvantitativ sammansättning av ett ämne.
En kemisk formel innehåller information om sammansättningen av en partikel eller ett ämne. När de karakteriserar den kvalitativa sammansättningen namnger de de element som bildar en partikel eller substans, och när de karakteriserar den kvantitativa sammansättningen indikerar de:
Antalet atomer av varje grundämne i en molekyl eller komplex jon;
förhållandet mellan atomer av olika grundämnen eller joner i ett ämne.
Träning. Beskriv sammansättningen av metan CH 4 (molekylär förening) och soda Na 2 CO 3 (jonisk förening)
Lösning
Metan bildas av elementen kol och väte (detta är en kvalitativ sammansättning). En metanmolekyl innehåller en kolatom och fyra väteatomer; deras förhållande i molekylen och i ämnet
N(C): N(H) = 1:4 (kvantitativ sammansättning).
(Bokstaven N betecknar antalet partiklar - atomer, molekyler, joner.
Soda bildas av tre element - natrium, kol och syre. Den innehåller positivt laddade Na+-joner, eftersom natrium är ett metalliskt grundämne, och negativt laddade CO -2 3-joner (kvalitativ sammansättning).
Förhållandet mellan atomer av element och joner i ett ämne är som följer:
Slutsatser
En kemisk formel är en registrering av en atom, molekyl, jon, ämne med hjälp av symboler för kemiska element och index. Antalet atomer för varje grundämne anges i formeln med en nedsänkt skrift, och jonens laddning indikeras med en upphöjd.
Formelenhet är en partikel eller samling av partiklar av ett ämne som representeras av dess kemiska formel.
Den kemiska formeln återspeglar den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av en partikel eller ett ämne.
?
66. Vilken information om ett ämne eller en partikel innehåller en kemisk formel?
67. Vad är skillnaden mellan en koefficient och en sänkning i kemisk notation? Komplettera ditt svar med exempel. Vad används den upphöjda texten till?
68. Läs formlerna: P 4, KHCO 3, AI 2 (SO 4) 3, Fe(OH) 2 NO 3, Ag +, NH + 4, CIO - 4.
69. Vad betyder posterna: 3H 2 0, 2H, 2H 2, N 2, Li, 4Cu, Zn 2+, 50 2-, NO - 3, 3Ca(OH) 2, 2CaC0 3?
70. Skriv ner kemiska formler som lyder så här: es-o-tre; bor-två-o-tre; aska-en-o-två; krom-o-aska-tre gånger; natrium-aska-es-o-fyra; en-aska-fyra-dubbel-es; barium-två-plus; pe-o-fyra-tre-minus.
71. Skapa den kemiska formeln för en molekyl som innehåller: a) en kväveatom och tre väteatomer; b) fyra atomer av väte, två atomer av fosfor och sju atomer av syre.
72. Vilken är formelenheten: a) för soda Na 2 CO 3 ; b) för jonföreningen Li3N; c) för föreningen B 2 O 3, som har en atomstruktur?
73. Gör formler för alla ämnen som endast kan innehålla följande joner: K + , Mg2 + , F - , SO -2 4 , OH - .
74. Beskriv den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av:
a) molekylära ämnen - klor Cl 2, väteperoxid (väteperoxid) H 2 O 2, glukos C 6 H 12 O 6;
b) jonisk substans - natriumsulfat Na2S04;
c) joner H3O+, HPO 2-4.
Popel P. P., Kryklya L. S., Kemi: Pidruch. för 7:e klass zagalnosvit. navch. stängning - K.: VC "Academy", 2008. - 136 s.: ill.
Lektionens innehåll lektionsöversikt och stödram lektionspresentation interaktiva tekniker accelerator undervisningsmetoder Öva tester, testar onlineuppgifter och övningar läxverkstäder och träningsfrågor för klassdiskussioner Illustrationer video- och ljudmaterial fotografier, bilder, grafer, tabeller, diagram, serier, liknelser, talesätt, korsord, anekdoter, skämt, citat Tillägg abstracts cheat sheets tips för de nyfikna artiklarna (MAN) litteratur grundläggande och ytterligare ordbok över termer Förbättra läroböcker och lektioner rätta fel i läroboken, ersätta föråldrade kunskaper med nya Endast för lärare kalenderplaner lärande program riktlinjerUnder lektionen får du lära dig om kvalitativa och kvantitativa kompositioner organiskt material, om vad den enklaste, molekylära, strukturformeln är.
En enkel formel kan motsvara många molekylformler.
En formel som visar ordningen för anslutning av atomer i en molekyl kallas en strukturformel.
Hexen och cyklohexan har samma molekylformler C 6 H 12, men det är två olika ämnen med olika fysikaliska och kemiska egenskaper. Se bordet. 1.
Tabell 1. Skillnad i egenskaper hos hexen och cyklohexan
För att karakterisera ett organiskt ämne är det nödvändigt att känna till inte bara molekylens sammansättning, utan också ordningen för arrangemanget av atomer i molekylen - molekylens struktur.
Ämnesstrukturen återspeglas av strukturella (grafiska) formler, där kovalenta bindningar mellan atomer indikeras med streck - valensslag.
I organiska föreningar bildar kol fyra bindningar, väte bildar en, syre bildar två och kväve bildar tre.
Valens. Antalet kovalenta icke-polära eller polära bindningar som ett grundämne kan bilda kallas valens
En bindning som bildas av ett elektronpar kallas enkel eller enkel kommunikation
En bindning som bildas av två elektronpar kallas dubbel anslutning betecknas det med två streck, som tecknet "lika". Tre elektronpar bildas trippel- anslutning, vilket indikeras med tre streck. Se bordet. 2.
|
|
Tabell 2. Exempel på organiska ämnen med olika bindningar
I praktiken används det vanligtvis förkortade strukturformler, där bindningarna av kol, syre och andra atomer med väte inte är indikerade:
Ris. 1. Volumetrisk modell etanolmolekyler
Strukturformler De förmedlar den ordning i vilken atomer är kopplade till varandra, men förmedlar inte arrangemanget av atomer i rymden. Strukturformler är en tvådimensionell ritning, men molekyler är tredimensionella, d.v.s. är volymetriska, detta visas i exemplet med etanol i fig. 1.
Lektionen behandlade frågan om kvalitativa och kvantitativa sammansättningar av organiska ämnen, vad den enklaste, molekylära strukturformeln är.
Bibliografi
1. Rudzitis G.E. Kemi. Grunderna i allmän kemi. 10:e klass: lärobok för allmänna läroanstalter: en grundläggande nivå av/ G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - 14:e upplagan. - M.: Utbildning, 2012.
2. Kemi. Årskurs 10. Profilnivå: lärobok för allmänbildning institutioner/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin et al. - M.: Bustard, 2008. - 463 sid.
3. Kemi. Årskurs 11. Profilnivå: akademisk. för allmänbildning institutioner/ V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin et al. - M.: Bustard, 2010. - 462 sid.
4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Samling av problem i kemi för dem som går in på universitet. - 4:e uppl. - M.: RIA " Ny våg": Förlag Umerenkov, 2012. - 278 sid.
Läxa
1. Nr 6-7 (s. 11) Rudzitis G.E. Kemi. Grunderna i allmän kemi. 10:e klass: lärobok för allmänna läroanstalter: grundläggande nivå / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14:e upplagan. -M.: Utbildning, 2012.
2. Varför har organiska ämnen, vars sammansättning reflekteras av samma molekylformel, olika kemiska och fysikaliska egenskaper?
3. Vad visar den enklaste formeln?
Låt oss överväga den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av ämnen. Låt oss bestämma dess egenskaper för föreningar av organiskt och oorganiskt ursprung.
Vad visar den kvalitativa sammansättningen av ett ämne?
Den visar vilka typer av atomer som finns i molekylen som analyseras. Till exempel bildas vatten av väte och syre.
Molekylen innehåller natrium- och syreatomer. Svavelsyra innehåller väte, syre och svavel.
Vad visar den kvantitativa sammansättningen?
Det visar det kvantitativa innehållet av varje element i en komplex substans.
Till exempel innehåller vatten två väteatomer och en syreatom. Svavelsyra består av två väten, en svavelatom, fyra syreämnen.
Den innehåller tre väteatomer, en fosfor och fyra syreatomer.
Organiska ämnen har också en kvalitativ och kvantitativ sammansättning av ämnen. Metan innehåller till exempel ett kol och fyra väten.
Metoder för att bestämma sammansättningen av ett ämne
Den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av ämnen kan bestämmas kemiskt. Till exempel, när en molekyl av en komplex förening bryts ned, bildas flera molekyler med en enklare sammansättning. Så när du värmer kalciumkarbonat, bestående av kalcium, kol, fyra syreatomer, kan du få två och kol.
Och föreningarna som bildas under kemisk nedbrytning kan ha olika kvalitativ och kvantitativ sammansättning av ämnen.
Enkla och komplexa föreningar kan ha såväl molekylär som icke-molekylär sammansättning.
Den första gruppen är i olika aggregationstillstånd. Till exempel är socker ett fast ämne, vatten är en vätska och syre är en gas.
Föreningar med icke-molekylär struktur finns i fast form under standardbetingelser. Dessa inkluderar salter. När de värms upp smälter de och ändras från ett fast till ett flytande tillstånd.
Exempel på sammansättningsbestämning
"Beskriv den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av följande ämnen: svaveloxid (4), svaveloxid (6)." Denna uppgift är typisk i en skolkurs i oorganisk kemi. För att klara av det måste du först skapa formler för de föreslagna föreningarna, med hjälp av valenser eller oxidationstillstånd.
Båda föreslagna oxiderna innehåller samma kemiska grundämnen, därför är deras kvalitativa sammansättning densamma. De inkluderar svavel- och syreatomer. Men i kvantitativa termer kommer resultaten att skilja sig åt.
Den första föreningen innehåller två syreatomer och den andra har sex.
Låt oss slutföra följande uppgift: "Beskriv den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av H2S-ämnen."
En vätesulfidmolekyl består av en svavelatom och två väten. Den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av H2S-ämnet gör att man kan förutsäga dess kemiska egenskaper. Eftersom kompositionen innehåller en vätekatjon kan vätesulfid uppvisa oxiderande egenskaper. Till exempel manifesterar liknande egenskaper sig i interaktion med en aktiv metall.
Information om den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av ett ämne är också relevant för organiska föreningar. Genom att till exempel känna till det kvantitativa innehållet av komponenter i en kolvätemolekyl kan du avgöra om den tillhör en viss klass av ämnen.
Sådan information gör det möjligt att förutsäga kemiska och fysiska egenskaper av det analyserade kolvätet, för att identifiera dess specifika egenskaper.
Om vi till exempel vet att kompositionen innehåller fyra kolatomer och tio väten, kan vi dra slutsatsen att detta ämne tillhör klassen av mättade (mättade) kolväten med den allmänna formeln SpH2n+2. Alla representanter för denna homologa serie kännetecknas av en radikal mekanism, såväl som oxidation av atmosfäriskt syre.
Slutsats
Varje oorganiskt och organiskt ämne har en viss kvantitativ och kvalitativ sammansättning. Information är nödvändig för att identifiera fysiska och kemiska egenskaper av den analyserade oorganiska föreningen, och för organiska ämnen tillåter sammansättningen att man etablerar klasstillhörighet och identifierar karakteristiska och specifika kemiska egenskaper.
