Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

3.2: Химические формулы
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Chemical Formulas
 
ТРАНСКРИПТ

3.2: Химические формулы

В химической формуле представлена информация о пропорциях атомов, составляющих конкретное химическое соединение или молекулу, в основном с использованием символов элементов и чисел. Иногда другие символы, такие как тире, скобки, скобки, запятые, также используются знаки плюс и минус. Химическая формула может быть одним из трех типов – молекулярной, эмпирической и структурной.

Молекулярная формула

Молекулярная формула представляет молекулу или химическое соединение с использованием химических символов (для обозначения типов атомов) и подстрочных чисел (для отображения количества атомов каждого типа в молекуле). Молекулярные формулы также используются в качестве сокращений названий соединений.

Некоторые элементы состоят из дискретных, отдельных атомов,- такие как благородные газы гелий, неон и аргон. Такие элементы называются моноатомными газами и имеют молекулярные формулы HE, Ne и Ar соответственно. Немногие элементы существуют в виде молекул, состоящих из двух или более химически связанных атомов одного и того же элемента. Например, такие элементы, как водород, кислород и азот, существуют как двухатомные молекулы, содержащие по два атома в каждом и, таким образом, имеют молекулярные формулы H2, O2 и N2 соответственно. Аналогично, такие элементы, как фосфор и сера, существуют как полиатомные молекулы с молекулярными формулами P4 и S8 соответственно.  

Важно отметить, что подписной знак, следующий за символом, и число перед символом не представляют одну и ту же вещь; например, H2 и 2H представляют совершенно разные виды. H2 – это молекулярная формула; она представляет собой диатомную молекулу водорода, состоящую из двух атомов элемента, которые химически связаны друг с другом. Выражение 2H, с другой стороны, указывает на два отдельных атома водорода, которые не объединены в единицу. Выражение 2H2 представляет собой две молекулы двуатомного водорода.

Эмпирическая формула

Соединения образуются, когда два или более элементов химически объединяются, что приводит к образованию связей. Например, водород и кислород могут вступать в реакцию с образованием воды, а натрий и хлор могут вступать в реакцию с образованием хлористого натрия или пищевой соли. Мы иногда описываем состав этих соединений эмпирической формулой, которая показывает типы присутствующих атомов и простейшее отношение целых чисел числа атомов (или ионов) в составе соединения. Например, диоксид титана (используется в качестве пигмента в белой краске и в плотном, белом, блокирующем типе солнцезащитного крема) имеет эмпирическую формулу TiO2. Это определяет элементы титана (Ti) и кислорода (O) как составляющие диоксида титана и указывает на наличие в два раза большего количества атомов кислорода элемента, чем атомов титана элемента.

Во многих случаях молекулярная формула вещества вытекает из экспериментального определения как его эмпирической формулы, так и его молекулярной массы (суммы атомных масс всех атомов, составляющих молекулу). Например, экспериментально можно определить, что бензол содержит два элемента: Углерод (C) и водород (H), и что для каждого атома углерода в бензоле существует один атом водорода. Таким образом, эмпирическая формула – CH. Экспериментальное определение молекулярной массы показывает, что молекула бензола содержит шесть атомов углерода и шесть атомов водорода, поэтому молекулярная формула бензола — C6H6.

Структурная формула

Структурная формула для соединения дает ту же информацию, что и его молекулярная формула (типы и числа атомов в молекуле), но также показывает, как атомы соединены в молекуле. Другими словами, структурная формула представляет молекулярную структуру соединения графически. В нем показано вероятное расположение атомов и то, как атомы соединены в реальном трехмерном пространстве, что дает больше информации о молекулярной геометрии. Линии используются для представления связей между атомами. Формула также может отображать приблизительные углы связи, давая ощущение формы молекулы.  

Этот текст адаптирован из Openstax Химия 2e изд., раздел 2.4: Химические формулы.

"

Tags

Chemical Compounds Chemical Formulas Elements Ions Atoms Table Sugar Sucrose Carbon Hydrogen Oxygen Symbols Subscript Number Alphabetical Order Metallic Elements Potassium Hydroxide Molecular Formulas Empirical Formulas Structural Formulas Glucose C6H12O6 CH2O

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter