Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 7 класс>> Химические формулы

Химические формулы

Материал параграфа поможет вам:

>  выяснить, что такое химическая формула;
>  читать формулы  веществ, атомов, молекул, ионов;
>  правильно использовать термин «формульная единица»;
>  составлять  химические  формулы  ионных  соединений;
>  характеризовать состав  вещества,  молекулы,  иона по химической формуле.

Химическая формула.

У каждого вещества есть название.  Однако,  по  названию  нельзя  определить, из каких частиц состоит вещество, сколько и каких атомов содержится в его молекулах, ионах, какие заряды имеют ионы. Ответы на такие вопросы дает особая запись — химическая формула.

Химическая формула — это обозначение атома, молекулы, иона или  вещества  с помощью  символов  химических элементов  и индексов.

Химической формулой атома является символ соответствующего  элемента.  Например, атом Алюминия  обозначают  символом Al,  атом  Силиция — символом Si. Такие формулы имеют и простые  вещества  —  металл  алюминий,  неметалл атомного строения кремний.

Al

Si

Химическая формула молекулы простого вещества содержит символ соответствующего элемента  и  нижний  индекс —  маленькую  цифру,  записанную ниже и справа. Индекс указывает на количество атомов в молекуле.

Молекула  кислорода  состоит  из  двух  атомов Оксигена. Ее химическая формула — O₂. Эту формулу читают, произнося сначала символ элемента, потом — индекс:  «о-два». Формулой O₂ обозначают не только молекулу, но и само вещество кислород.

Молекулу  O₂  называют  двухатомной.  Из  подобных молекул  (их  общая формула  —   E₂)  состоят простые вещества  Гидрогена,  Нитрогена,  Флуора,  Хлора, Брома, Иода.

Озон  содержит  трёхатомные  молекулы,  белый  фосфор —  четырехатомные,  а  сера  —  восьмиатомные. (Напишите химические формулы этих молекул.)

Н₂
O₂
N₂
Cl₂
Br₂
I₂

В формуле молекулы сложного вещества записывают символы элементов, атомы которых содержатся в ней,  а также индексы. Молекула углекислого газа состоит из трех атомов: одного атома Карбона и двух —  Оксигена.  Ее  химическая формула —  CO₂ (читается  «цэ-о-два»).  Запомните:  если в молекуле есть  один  атом  какого-либо  элемента,  то  соответствующий индекс, т. е.  I, в химической формуле не пишут. Формула молекулы углекислого газа является также и формулой самого вещества.

CO₂

В формуле иона дополнительно записывают его заряд.  Для  этого спользуют  верхний  индекс.  В нем цифрой указывают величину заряда (единицу не  пишут),  а  потом  —  знак  (плюс  или  минус). Например, ион Натрия с зарядом +1 имеет формулу  Na⁺  (читается  «натрий-плюс»),  ион  Хлора  с зарядом -  I — СГ^- («хлор-минус»), гидроксид-ион с зарядом - I  — ОН^- («о-аш-минус»), карбонат-ион с зарядом -2  — CO^2-₃  («цэ-о-три-два-минус»).

Na⁺, Cl^-
простые ионы

ОН^-, СО^2-₃
сложные ионы

В  формулах  ионных  соединений  сначала  записывают, не указывая зарядов, положительно заряженные ионы,  а потом —  отрицательно заряженные (табл. 2). Если формула правильная, то сумма зарядов всех ионов в ней равна нулю.

Таблица 2
Формулы некоторых ионных соединений

В некоторых химических формулах группу атомов или сложный ион записывают в скобках. В качестве примера возьмем формулу гашеной извести Ca(OH)₂. Это ионное соединение. В нем на каждый ион Ca²⁺ приходится два иона ОН^- . Формула соединения  читается  «кальций-о-аш-дважды»,  но  не « кальций-о-аш-два».

Иногда  в химических формулах вместо  символов элементов записывают «посторонние» буквы, а также буквы-индексы.  Такие формулы  часто называют общими. Примеры формул этого типа:  ECI_n, E_nO_m,  Fe_xO_y.  Первой
формулой обозначают группу соединений элементов с Хлором,  второй —  группу соединений элементов с Оксигеном,  а  третью  используют,  если химическая формула  соединения Феррума  с Оксигеном неизвестна  и
ее следует установить.

Если  нужно  обозначить  два  отдельных  атома Неона, две молекулы кислорода, две молекулы углекислого  газа или два иона Натрия,  используют записи  2Ne, 20₂, 2С0₂, 2Na⁺. Цифру перед химической формулой называют  коэффициентом.  Коэффициент I, как и индекс  I, не пишут.

Формульная  единица.

А  что  означает  запись 2NaCl?  Молекул NaCl  не  существует;  поваренная соль — ионное соединение, которое состоит из ионов Na⁺  и Сl^-.  Пару  этих  ионов  называют формульной единицей  вещества  (она  выделена  на  рис.  44,  а). Таким  образом,  записью  2NaCl  представлены  две формульные единицы поваренной соли, т. е. две пары ионов Na⁺ и С^l-.

Термин  «формульная единица»  используют для сложных веществ не только ионного, но и атомного строения. Например, формульной единицей для кварца  SiO₂  является  совокупность  одного  атома Силиция и двух атомов Оксигена (рис. 44, б).


Рис. 44. формульные единицы в соединениях ионного(а) атомного строения (б)

Формульная  единица  —   это  мельчайший  «кирпичик» вещества, его наименьший повторяющийся фрагмент. Этим фрагментом может быть  атом  (в  простом  веществе),  молекула  (в  простом  или  сложном  веществе),
совокупность атомов или ионов (в сложном веществе).

Упражнение.  Составить химическую формулу соединения, которое содержит  ионы  Li⁺  i  SO^2-₄ .  Назвать  формульную  единицу этого вещества.

Решение

В ионном соединении сумма зарядов всех ионов равна нулю. Это возможно при условии, если на каждый ион SO^2-₄ приходится два иона Li⁺. Отсюда формула соединения — Li₂SO₄.

Формульной  единицей  вещества являются  три  иона:  два иона Li⁺ и один ион SO^2-4 .

Качественный и количественный состав вещества.

Химическая формула содержит информацию о  составе  частицы  или  вещества.  Характеризуя качественный  состав, называют элементы, которые образуют частицу или вещество, а характеризуя количественный состав, указывают:

•  количество атомов каждого  элемента в молекуле или сложном ионе;
•  соотношение  атомов  разных  элементов  или ионов в веществе.

Упражнение. Описать состав метана CH₄  (молекулярное соединение) и кальцинированной соды Na₂CO₃ (ионное соединение)

Решение

Метан образован элементами Карбоном и Гидрогеном (это качественный состав). Молекула метана содержит один атом Карбона и четыре атома Гидрогена; их соотношение в молекуле и в веществе

N(C): N(H) =  1 :4   (количественный состав).

(Буквой N обозначают количество частиц — атомов, молекул, ионов.

Кальцинированная  сода  образована тремя  элементами — Натрием, Карбоном и Оксигеном. Она содержит положительно заря женные ионы  Na⁺, поскольку Натрий — металлический элемент и отрицательно заряженные ионы  CO^-2₃(качественный состав).

Соотношение атомов элементов и ионов в веществе таковы:

Выводы

Химическая формула —  это запись атома, молекулы, иона, вещества с помощью символов химических элементов и индексов. Количество атомов каждого  элемента  указывают  в  формуле  с  помощью нижнего индекса, а заряд иона — верхним индексом.

Формульная  единица —  частица  или  совокупность частиц вещества, представленная его химической формулой.

Химическая формула  отражает качественный и количественный состав частицы или вещества.

?
66.  Какую  информацию  о  веществе  или  частице  содержит  химическая формула?

67.  В  чем  состоит отличие между коэффициентом  и  нижним  индексом  в химических записях? Ответ дополните примерами. Для чего используют верхний индекс?

68.  Прочитайте формулы: P₄, KHCO₃, AI₂(SO₄)₃, Fe(OH)₂NO₃, Ag⁺, NH⁺₄, CIO^-₄.

69.  Что  обозначают  записи:  3H₂0,  2Н,  2Н₂,  N₂,  Li,  4Cu,  Zn²⁺,  50^2-,  NO^-₃,  ЗСа(0Н)₂, 2СаС0₃?

70.  Запишите химические формулы,  которые читаются так: эс-о-три; бор- два-о-три;  аш-эн-о-два;  хром-о-аш-трижды;  натрий-аш-эс-о-четыре; эн-аш-четыре-дважды-эс; барий-два-плюс; пэ-о-четыре-три-минус.

71.  Составьте химическую формулу молекулы, которая содержит: а) один атом Нитрогена и три атома  Гидрогена; б) четыре атома Гидрогена, два атома Фосфора и семь атомов Оксигена.

72.  Что  является  формульной  единицей:  а)  для  кальцинированной  соды Na₂CO₃; б) для ионного соединения  Li₃N;  в) для соединения B₂O₃,  которое имеет атомное строение?

73.  Составьте формулы всех веществ, в состав которых могут входить лишь такие ионы:  K⁺, Mg2⁺,  F^-, SO^-2₄, ОН^-.

74.  Охарактеризуйте качественный  и  количественный  состав:  

а) молекулярных веществ — хлора Cl₂,  гидроген пероксида (перекиси водорода)H₂O₂, глюкозы C₆H₁₂O₆;
б) ионного вещества — натрий сульфата Na₂SO₄;
в) ионов H₃O⁺, HPO^2-₄.

Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. — К.: ВЦ «Академія», 2008. — 136 с.: іл.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.