Хімічні формули речовин


Кожна складна або проста речовина складається з елементрарних частинок – атомів і молекул, які мають однаковий атомний склад і структурну будову.

Хімічна формула – це зображення якісного і кількісного складу речовини за допомогою символів хімічних елементів, а також числових, літерних та інших знаків.

Хімічні формули мають інтернаціональні зображення.
Хімічна формула дає наступну інформацію про речовину: які елементи входять до складу речовини і яке співвідношення атомів цих елементів, і отже, який склад молекули для ковалентних сполук або склад і співвідношення іонів в кристалічній решітці для іонних сполук.

Приклад. Формула H2O показує, що вода (ковалентна речовина) включає елементи водень H і кисень O в співвідношенні їх атомів 2 : 1, а формула Na2SO4 – натрію сульфат (іонна речовина) включає елементи натрій Na, сірку S і кисень в співвідношенні їх атомів 2 : 1 : 4 або в співвідношенні іонів Na+ і SO42-, що дорівнює 2 : 1. Співвідношення для іонів спостерігається не тільки для речовин у твердому стані, але і в розведеному водному розчині, де Na2SO4 електролітично дисоціює на катіони Na+ і аніони SO42- у співвідношенні 2 : 1.
Хімічні формули виду H2O, Na2SO4, C2H2 називаються сумарними формулами. Число атомів кожного елемента у формулі вказується нижнім числовим індексом праворуч від символу відповідного елемента.
Крім сумарних формул в хімії використовуються структурні формули молекул, які показують відносне взаємне розташування атомів в молекулі.

Назва речовини
Сумарн формула
Структурна формула
Спрощена структурна формула
Вода
H2O
 0000000004
Амоніак
NH3
 0000000005
Карбону (II) оксид
CO2
 0000000006
Этан
C2H6
0000000007
CH3CH3 или CH3-CH3
Етанол
C2H6O
 0000000008
CH3CH2OH или CH3-CH2-OH
Диметиловий эфір
C2H6O
 0000000009
CH3OCH3 или CH3-O-CH3

Зверніть увагу на сумарні формули етанолу і диметилового ефіру – вони однакові, що говорить про однаковий атомарний і кількісний склад, але взаємне розташування атомів в молекулах цих речовин різне, тому етанол і диметиловий ефір – різні речовини з різними властивостями. В органічній хімії, для зображення молекул як правило користуються структурними формулами.

Правила побудови сумарних формул двоелементних або двухіонних неорганічних сполук
1. Записують символи елементів або формули іонів, для елементів повинні бути відомі або задані їх стехіометричні валентності, а для іонів – їх електричний заряд.
Приклад. Для формул оксиду миш’яку(V) і ортофосфата кальцію, відповідними елементами і іона ми будуть

AsVOIIі    Ca2+PO43-

2. Знаходять найменше спільне кратне зазначених чисел валентності або заряду. У даному прикладі для першої речовини воно дорівнює 10 = 2 · 5, а для другої 6 = 2 · 3.
3. Ділять найменше спільне кратне на валентність елемента або на заряд іона (без урахування знака) і таким чином знаходять число атомів відповідного елемента або кількість відповідних іонів у формулі сполуки

AsVOII       Ca2+PO43-
2    5         3      2

4. Ці числа записують у вигляді нижніх індексів праворуч від символів елементів або формул іонів (опускаючи валентності елементів і заряди іонів) і отримують сумарні формули речовин

As2O5       Ca3(PO4)2

Формули багатоелементних іонів беруть у круглі дужки, щоб було очевидно, що числовий індекс відноситься до всієї формули іона (Ca3(PO4)2).


Comments are closed.