Для обозначения веществ пользуются химическими формулами.

Химическая формула – это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов.

С помощью индексов Й.Я. Берцелиус предложил обозначать число атомов химического элемента в молекуле вещества. Например: в состав молекулы воды входят два атома водорода и один атом кислорода – Н 2 О (2 – индекс). В состав углекислого газа входит один атом углерода и два атома кислорода – СО 2 . Индекс, равный единице, не пишется.

Цифра, стоящая перед формулой вещества, называется коэффициентом и указывает на количество молекул данного вещества. Например, 4Н 2 О – 4 молекулы воды. В четырех молекулах воды содержится 8 атомов водорода и 4 атома кислорода.

Информация, которую дает химическая формула вещества

На примере углекислого газа СО2 рассмотрим, какую информацию о веществе можно получить по его химической формуле.

На основании химической формулы можно рассчитать массовые доли химических элементов в веществе, это будет рассмотрено в материале следующего урока.

Вывод химической формулы вещества

Химические формулы выводят на основании данных, полученных экспериментально. Если известны массовые доли элементов в веществе и относительная молекулярная масса вещества, можно найти число атомов каждого элемента в молекуле.

Пример. Известно, что относительная молекулярная масса углекислого газа равна 44. Массовая доля кислорода в этом веществе составляет 0,727 (72,7%), остальное приходится на углерод. Составим химическую формулу углекислого газа. Для этого необходимо:

1. определить массу, приходящуюся на долю атомов кислорода в молекуле:

44*0,727=32 (относительных единиц);

2. определить число атомов кислорода, зная, что относительная атомная масса кислорода равна 16:

3. определить массу, приходящуюся на долю атомов углерода:

44-32=12 (относительных единиц);

4. определить число атомов углерода, зная, что относительная атомная масса углерода равна 12:

5. составить формулу углекислого газа: СО 2 .

Литература

1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й класс: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия, 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с.26-28)

2. Ушакова О.В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с.32-34)

3. Химия: 8-й класс: учеб. для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005.(§14)

4. Химия: неорг. химия: учеб. для 8 кл. общеобр. учреждений / Г.Е. Рудзитис, ФюГю Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§10)

5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред.В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта, 2003.

Что такое химическая формула? В любой науке есть своя система обозначений. Химия в этом плане не исключение. Вам уже известно, что для обозначения химических элементов используются символы, образованные от латинских названий элементов. Химические элементы способны образовывать как простые, так и сложные вещества, состав которых можно выразить химической формулой. Чтобы написать химическую формулу простого вещества необходимо записать символ химического элемента, который образует простое вещество, и справа внизу записать цифру, показывающую количество его атомов. Данная цифра называется индексом. Например, химическая формула кислорода – О2. Цифра 2 после символа кислорода – это индекс, указывающий, что молекула кислорода состоит из двух атомов элемента кислорода. Индекс – число, показывающее в химической формуле количество атомов определенного типа Чтобы написать химическую формулу сложного вещества, необходимо знать, из атомов каких элементов оно состоит (качественный состав), и число атомов каждого элемента (количественный состав). Например, химическая формула пищевой соды – NaHCO3. В состав этого вещества входят атомы натрия, водорода, углерода, кислорода – это его качественный состав. Атомов натрия, водорода, углерода по одному, а атомов кислорода – три. Это количественный состав соды Качественный состав вещества показывает, атомы каких элементов входят в его состав Количественный состав вещества показывает количество атомов, которые входят в его состав Химическая формула – условная запись состава вещества при помощи химических символов и индексов Обратите внимание на то, что если в химической формуле присутствует только один атом одного вида, индекс 1 не ставится. Например, формулу углекислого газа записывают так – CO2, а не С1О2.

Как правильно понимать химические формулы?

При записи химических формул нередко встречаются цифры, которые записывают перед химической формулой. Например, 2Na, или 5О2. Что обозначают эти цифры и для чего они нужны? Цифры, записанные перед химической формулой, называют коэффициентами. Коэффициенты показывают общее количество частиц вещества: атомов, молекул, ионов. Например, запись 2Na обозначает два атома натрия. Запись 5О2 обозначает пят/ Коэффициент – число, которое показывает общее количество частиц. Коэффициент записывается перед химической формулой вещества молекул кислорода. Обратите внимание, что молекулы не могут состоять из одного атома, минимальное количество атомов в молекуле – два. Таким образом, записи: 2Н, 4P обозначают два атома водорода и четыре атома фосфора соответственно. Запись 2Н2 обозначает две молекулы водорода, содержащие по два атома элемента водорода. Запись 4S8 – обозначает четыре молекулы серы, каждая из которых содержит восемь атомов элемента серы. Подобная система обозначений количества частиц используется и для ионов. Запись 5K+ обозначает пять ионов калия . Стоит отметить, что ионы могут быть образованы не только атомом одного элемента. Ионы, образованные атомами одного химического элемента, называют простыми: Li+, N3−. Ионы, образованные несколькими химическими элементами, называют сложными: OH⎺, SO4 2−. Обратите внимание, что заряд иона обозначают верхним индексом. А что будет обозначать запись 2NaCl ? Если на этот вопрос ответить – две молекулы поваренной соли, то ответ не правильный. Поваренная соль, или хлорид натрия, имеет ионную кристаллическую решетку, то есть это ионное соединение и состоит из ионов Na+ и Сl⎺ . Пару этих ионов называют формульной единицей вещества. Таким образом, запись 2NaCl обозначает две формульных единицы хлорида натрия. Термин формульная единица используют так же и для веществ атомного строения. Формульная единица – наименьшая частица вещества немолекулярного строения Ионные соединения так же электронейтральны, как и молекулярные. Значит, положительный заряд катионов полностью уравновешен отрицательным зарядом анионов. Например, какова формульная единица вещества, состоящего из ионов Ag+ и PO4 3−? Очевидно, что для компенсации отрицательного заряда иона (заряд –3), необходимо иметь заряд +3. С учетом того, что катион серебра имеет заряд +1, то таких катионов понадобиться три. Значит формульная единица (формула) данного вещества – Ag3PO4. Таким образом, при помощи символов химических элементов, индексов и коэффициентов, можно четко составить химическую формулу вещества, которая даст информацию, как о качественном, так и о количественном составе вещества. В завершение рассмотрим, как правильно произносить химические формулы. Например, запись 3Ca2+ произносится: «три иона кальций два плюс» или «три иона кальция с зарядом два плюс». Запись 4НСl , произносится «четыре молекулы аш хлор». Запись 2NaCl , произносится как «две формульных единицы хлорида натрия».

Закон постоянства состава вещества

Одно и то же химическое соединение можно получить различными способами. Так, например, углекислый газ, CO2 , образуется при сжигании топлива: угля, природного газа. Во фруктах содержится много глюкозы. При длительном хранении фрукты начинают портиться, начинается процесс, называемый брожением глюкозы, в результате которого выделяется углекислый газ. Углекислый газ образуется и при нагревании таких горных пород, как мел, мрамор, известняк. Химические реакции совершенно разные, но вещество, образовавшееся в результате их протекания, имеет одинаковый качественный и количественный состав – CO2. Эта закономерность касается, в основном, веществ молекулярного строения. В случае веществ немолекулярного строения, возможны случаи, когда состав вещества зависит от методов его получения. Закон постоянства состава веществ молекулярного строения: состав сложного вещества всегда одинаков и не зависит от способа его получения Выводы из статьи по теме Химические формулы веществ

• Индекс – число, показывающее в химической формуле количество атомов определенного типа
• Качественный состав вещества показывает, атомы каких элементов входят в его состав
• Количественный состав вещества показывает количество атомов, которые входят в его состав
• Химическая формула – условная запись состава вещества при помощи химических символов и индексов (если нужно)
• Коэффициент – число, которое показывает общее количество частиц. Коэффициент записывается перед химической формулой вещества
• Формульная единица – наименьшая частица вещества атомного или ионного строения

]]>