Химические формулы
связь: orangewo@yandex.ru
Что такое химия
Атомы и молекулы
Химические формулы
Как и в любой другой науке, в химии есть свой специфический язык, то есть определенная терминология, которую нужно знать.
Физические тела — любые предметы, имеющие форму и объем
Все, что нас окружает, в том числе и физические тела, состоит из одного или нескольких веществ: соль, которая стоит в солонке; стиральный порошок; молоко; золотая цепочка; алюминиевая фольга; аккумулятор в телефоне; дисплей ноутбука и т. д. Одно и тоже вещество может быть и телом, и средой. Например, с точки зрения географии океан — физическое тело, так как оно имеет форму и объем, но для водных обитателей океан — это среда, которая их окружает.
В химии кроме терминов “атом” и “молекула” часто употребляется понятие “элемент”. Что общего и чем эти понятия различаются?
Химический элемент – это атомы одного и того же вида
Химические формулы
Молекулы – мельчайшие частицы вещества, состав которых и химические свойства такие же, как у данного вещества. Молекулы – предельный результат механического дробления вещества.
Атомы – это мельчайшие химически неделимые частицы, из которых состоят молекулы. Молекулы, в отличие от атомов, являются химически делимыми частицами.
Состав молекулы можно записать в виде химической формулы.
Химическая формула — это условная запись количественного и качественного состава молекулы с помощью химических символов и математических знаков.
Пример:
молекула воды H2O состоит из трех атомов: из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Сначала записывают символ элемента, а правым нижним индексом — количество атомов этого элемента.
Запись химических формул
Молекулярная формула — это химическая формула, отражающая количественный и качественный состав вещества, составленная с помощью химических символов элементов и индексов, определяющих точное количество атомов каждого элемента.
Пример:
молекулярная формула молекулы глюкозы C6H12O6 показывает, что одна молекула глюкозы содержит 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. То есть можно записать отношение атомов в молекуле как n(C) : n(H) : n(O) = 6 : 12 : 6. В простейшей формуле соотношение атомов должно быть минимальным.
Молекулы характеризуются качественным и количественным составом.
Качественный состав показывает, из каких атомов состоит молекула.
Пример:
молекулы воды и пероксида водорода состоят из атомов водорода и кислорода, а молекула углекислого газа — из атомов углерода и кислорода.
Количественный состав показывает, сколько атомов каждого вида содержится в молекуле.
Пример:
молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, а молекула пероксида водорода — из двух атомов водорода и двух атомов кислорода.
В молекулах может быть разное число атомов.
У инертных газов гелия, неона, аргона, криптона, ксенона, радона молекулы одноатомные. Молекулы кислорода, водорода, азота, хлора, брома, иода двухатомные. Молекула озона состоит из 3 атомов, а серы — из 8.
Химические свойства молекулы определяются тем, сколько и каких атомов в ней содержится, а также в каком порядке они соединены друг с другом.
Пример:
молекулы кислорода и озона отличаются только количественным составом. Кислород — газ без запаха. Необходим живым организмам для дыхания. Озон имеет запах, может вызывать отравление.
В химических реакциях молекулы не сохраняются, а разрушаются до атомов.
Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
Между молекулами возникают силы взаимного притяжения и отталкивания. Наиболее выражены эти силы в твёрдых веществах, а наименее — в газах.
Силы взаимодействия между молекулами слабые, поэтому молекулярные вещества летучи, имеют низкие температуры плавления и кипения.
Все газообразные и жидкие при обычных условиях вещества состоят из молекул. Молекулярные вещества могут быть и твёрдыми, но узнать их можно по легкоплавкости.
Газы, жидкости и легкоплавкие твёрдые вещества имеют молекулярное строение
Все вещества, имеющие запах, имеют молекулярное строение.
Атомы могут соединяться друг с другом и другим способом. Так, в кристаллах алмаза, графита, песка все атомы соединены в единое целое, и молекулу выделить в них невозможно.
В некоторых сложных веществах атомы превращаются в заряженные частицы — ионы — и тоже молекул не образуют. Противоположно заряженные ионы притягиваются друг к другу и образуют твёрдое тугоплавкое вещество. Такое строение имеют поваренная соль, мел, питьевая сода, медный купорос, щёлочь.
Такие вещества называют немолекулярными. В их кристаллах связи между частицами прочные, поэтому все Немолекулярные вещества твёрдые, нелетучие, тугоплавкие.
Относительная атомная масса
Массы атомов очень малы.
Абсолютные массы некоторых атомов:
m(C) =1,99268 ∙ 10-23 г
m(H) =1,67375 ∙ 10-24 г
m(O) =2,656812 ∙ 10-23 г
В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения.
Введена атомная единица массы (а.е.м.)
m(а.е.м.) = 1/12 m(12C) = 1,66057 ∙ 10-24 г.
· Ar(H) = m(атома) / m (а.е.м.) =
= 1,67375 ∙ 10-24 г/1,66057 ∙ 10-24 г = 1,0079 а.е.м.
Ar – показывает, во сколько раз данный атом тяжелее 1/12 части атома 12С, это безразмерная величина.
Относительная атомная масса - это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.
Относительная атомная масса безразмерная величина
Например, относительная атомная масса атома кислорода равна 15,994 (используем значение из периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева)
Записать это следует так, Ar(O) = 16. Всегда используем округлённое значение, исключение представляет относительная атомная масса атома хлора:
Ar(Cl) = 35,5.
Относительная молекулярная масса
(Mr) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода 12C.
Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов.
Примеры:
Mr(B2O3) = 2 · Ar(B) + 3 · Ar(O) = 2 · 11 + 3 · 16 = 70
Mr(KAl(SO4)2) = 1 · Ar(K) + 1 · Ar(Al) + 1· 2 · Ar(S) + 2· 4 · Ar(O) =
= 1 · 39 + 1 · 27 + 1 · 2 · 32 + 2 · 4 ·16 = 258