Составьте формулы соединений состоящих из пар элементов калий и сера


Калий и хлор,натрий и сера,сера и хлор… — MatFaq.ru

    Составьте формулы соединений, состоящих из пар элементов: Калий и хлор,натрий и сера,сера и хлор,цинк и сера,фосфор и сера,хлор и фтор

    Марат Кананев Вопрос задан 28 сентября 2019 в 10 - 11 классы, &nbsp Химия.
    • Поделиться
    • Комментариев (0)
    Добавить

    Добавить

    Отмена

    элементов и соединений | Соединения

    Обзор главы

    1 неделя

    1. Эта глава начинается с обзора основных концепций, связанных с соединениями, описанных в Gr. 8 Материя и материалы.
    2. Далее следует раздел Периодической таблицы, впервые представленный в Gr. 7 Материя и материалы.
      1. Новая информация включает термины Группа и Период , а также наблюдение, что элементы из одной и той же группы демонстрируют сходное химическое поведение.Вы могли бы обсудить Периодическую таблицу как классификационную таблицу элементов; организационная структура, которая помогает нам понять их свойства, а также их сходства и различия. Учащимся будут представлены различные форматы Периодической таблицы. Идея состоит в том, чтобы учащиеся осознавали, что информацию в таблице можно добавлять или убирать, в зависимости от цели, для которой она будет использоваться. Однако это не меняет положения элементов на столе, которые являются фиксированными.
      2. CAPS ожидает, что учащиеся должны знать названия и формулы первых 20 элементов в таблице (а также Fe, Cu и Zn). CAPS не требует, чтобы учащиеся запоминали атомный номер каждого элемента, что подразумевают, что точное положение каждого из 20 элементов в таблице не подлежит проверке.
      3. Важно отметить, что, согласно CAPS: «каждый элемент Периодической таблицы (в собственном блоке) имеет атомный номер (меньшее число), массовое число (большее число), имя и символ».Это утверждение не совсем верно. Большее число, которое обычно указывается в таблице, НЕ является массовым числом (определяемым как сумма числа протонов и числа нейтронов), а скорее средней атомной массой (это число обычно округляется до ближайшего целого числа или до один десятичный знак). Чтобы понять тонкую, но значительную разницу между массовым числом и средней атомной массой , , нам нужно предоставить некоторую предысторию: в этот момент у учащихся создается впечатление, что все атомы данного элемента идентичны.Это не совсем так. Все элементы существуют в виде двух или более изотопов. Изотопы - это варианты определенного химического элемента: в то время как все изотопы из у данного элемента одинаковое количество протонов и электронов, каждый изотоп отличается от других количеством нейтронов. Следовательно, не имеет смысла указывать массовое число в таблице, поскольку массовое число различно для каждого изотопа химического элемента. Средняя атомная масса - это число, которое учитывает массы всех различных изотопов данного элемента И пропорцию, в которой каждый находится в естественном состоянии этого элемента.Причина, по которой важно не объединять два понятия, массовое число и среднюю атомную массу, заключается в том, что это проявляется как заблуждение на более высоких уровнях, когда учащимся становится важно знать разницу между ними. В тексте ниже мы будем использовать термин «атомная масса» вместо «массовое число», потому что это более правильное описание «большего числа», которое обычно встречается в Периодической таблице.
    3. В последнем разделе главы мы возвращаемся к химическим формулам, которые прошли поверхностную обработку в гр.8 Материя и материалы ( атомов, ).
    4. Мы снова включили множество «субмикроскопических» диаграмм, чтобы помочь учащимся представить себе небольшие объекты, о которых идет речь в этой главе. Учащимся почти наверняка понадобится помощь в переключении между символическим (формулы) и субмикроскопическим (молекулярные диаграммы) представлениями. Это очень важный навык, которому на данном этапе следует уделить пристальное внимание, поскольку он повысит шансы учащихся усвоить сложный предмет на более высоких уровнях.Мы снова включили упражнения, в которых учащиеся должны конструировать молекулы из пластилина или пластилина, чтобы закрепить этот навык.

    Рецепт теста для лепки из гр. 8 Материя и материалы включены сюда для удобства.

    Рецепт лепешки

    ИНГРЕДИЕНТЫ:

    • 2 стакана муки
    • 2 стакана теплой воды
    • 1 стакан соли
    • 2 столовые ложки растительного масла
    • 1 столовая ложка зубного камня (по желанию для повышения эластичности)
    • пищевой краситель разных цветов

    МЕТОД:

    1. Смешайте все ингредиенты и перемешайте на слабом огне.Тесто начнет густеть, пока не станет напоминать картофельное пюре.
    2. Когда тесто отойдет от краев и сгустится в центре, снимите сковороду с огня и дайте тесту достаточно остыть, чтобы его можно было использовать. Примечание: если тесто все еще липкое, его просто нужно варить дольше.
    3. Выложите тесто на чистую поверхность и замесите до однородного состояния. Разделите тесто на шарики для раскраски.
    4. Сделайте небольшое углубление в центре шара и налейте в него пищевой краситель.Нанесите краску на тесто, добавляя больше, если хотите более насыщенного цвета.

    1,1 Элементы и соединения (0,5 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Деятельность: Написание формул и проверка

    Написание символов / формул, интерпретация диаграмм

    Дополнительно (версия)

    1.2 Периодическая таблица (1 час)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Действие: Элементы периодической таблицы

    Запоминание названий и символов первых 20 элементов

    CAPS рекомендуется

    1.3 Названия соединений (1,5 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Деятельность: Наименование соединений металлов и неметаллов

    Устный перевод, написание имен

    CAPS рекомендуется

    Упражнение: Написание имен из формул соединений

    Устный перевод, наименование соединений, модели зданий, чертеж

    CAPS рекомендуется

    Упражнение: Написание формул из названий соединений

    Устный перевод, написание формул, модели зданий, рисование

    CAPS рекомендуется

    Элементы и соединения

    • соединение
    • кристаллическая решетка
    • элемент
    • двухатомный
    • молекула

    Этот первый раздел представляет собой пересмотр того, что учащиеся должны были изучить в предыдущих классах.Он занимает несколько страниц, но по большей части является исправлением и был включен в качестве справочного материала для учащихся. Вам нужно будет решить, исходя из вашего класса, сколько времени вам нужно посвятить пересмотру этих тем, или вы должны попросить учащихся прочитать содержание и завершить задание в конце.

    Можете ли вы вспомнить, что узнали о соединениях в гр. 8 Материя и материалы? Мы начнем эту главу с обобщения и пересмотра некоторых основных идей о элементах и соединениях из Gr.7 и 8. Это должно помочь нам связать новые идеи в этой главе с тем, что мы уже знаем.

    Частицы, входящие в состав соединений

    Учащиеся должны знать, что соединения могут иметь два типа структур, а именно молекулы и решетки:

    1. Когда соединение полностью состоит из неметаллов (например, CO 2 , H 2 O или NH 3 ), наименьшей единицей этого соединения будет молекула.
    2. Однако, когда соединение состоит из металла и неметалла (например, NaCl или CuO), тип связывания в соединении отличается. Во время связывания атомы металла и неметалла обмениваются электронами с образованием ионов. Из-за притяжения противоположных зарядов эти ионы собираются вместе в огромные трехмерные кристаллы или решетки, а не образуют простые молекулы.

    В этот раздел мы включили краткое упоминание кристаллических решеток, чтобы впоследствии избежать неправильного представления о том, что NaCl и другие ионные соединения состоят из молекул.Учащиеся должны знать, что NaCl, например, состоит из регулярного расположения атомов натрия и хлорида, объединенных в соотношении 1: 1, упакованных в кристаллическую структуру.

    Частицы соединения всегда состоят из двух или более атомов. В области физических наук Gr. 10 вы узнаете, что эти атомы объединяются по-разному. В некоторых случаях они могут образовывать молекул . Возможно, вы помните, что «молекула» - это слово, которое ученые используют для обозначения кластера атомов, которые соединяются определенным образом.Другие соединения состоят из атомов, которые расположены в правильном порядке, который называется кристаллической решеткой .

    Молекулы соединения всегда состоят из двух или более атомов разных типов, как молекулы воды на следующей диаграмме.

    Молекулы воды.

    Соединения, образующие кристаллическую решетку, состоят из многих атомов, но всегда соединяются в фиксированном соотношении. Например, в хлориде натрия (поваренная соль) на каждый атом натрия в кристалле приходится один атом хлора.Самая маленькая «единица», которая повторяется в кристалле, состоит из одного Na и одного Cl. Формула NaCl представляет собой одну «формульную единицу» NaCl.

    Кристаллическая решетка хлорида натрия, состоящая из атомов натрия (фиолетовый) и хлорида (зеленый) в фиксированном соотношении.

    Из приведенной выше диаграммы молекул воды и решетки хлорида натрия мы видим, что соединение - это не просто смесь элементов. Смесь элементов водорода и кислорода будет выглядеть так:

    Смесь молекул водорода и кислорода.

    Почему на диаграмме выше атомы водорода и кислорода спарены? Прежде чем мы ответим на этот вопрос, сделаем важное напоминание: элементы состоят только из одного вида атомов.

    Некоторые элементы существуют в виде двухатомных молекул, например, на диаграмме справа внизу и молекулы водорода и кислорода на диаграмме «смеси» выше. Наиболее важными примерами двухатомных молекул являются H 2 , N 2 , O 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 и I 2 . Двухатомный означает «состоящий из двух атомов ».

    Некоторые элементы существуют в виде двухатомных молекул.

    Вы видите, что все молекулы воды на диаграмме выше идентичны? Это подводит нас к следующему вопросу о соединениях.

    Атомы в молекулах и решетках объединены в фиксированном соотношении

    В воде, например, один атом кислорода (O) соединился с двумя атомами водорода (H).В этом отношении все молекулы воды абсолютно одинаковы.

    Все молекулы воды состоят из одного атома O и двух атомов H, что придает воде ее особые свойства.

    Любая другая комбинация атомов водорода и кислорода НЕ была бы водой. Например, перекись водорода состоит из тех же элементов, что и вода (водород и кислород), но соотношение другое: два атома кислорода объединились с двумя атомами водорода.

    Молекула перекиси водорода состоит из двух атомов O и двух атомов H.Это придает воде другие свойства перекиси водорода. В кристаллической решетке черного оксида железа на каждый атом кислорода (O) приходится один атом железа (Fe).

    Следующий важный момент, касающийся соединений, заключается в следующем.

    Каждое соединение имеет уникальное название и формулу

    Вода может быть представлена ​​формулой H 2 O. Формула говорит нам, что два атома водорода (H) соединены с одним атомом кислорода (O) в молекуле воды.

    Какая формула перекиси водорода? Вы можете вспомнить название соединения с формулой CO 2 ? Не забывайте делать заметки, обсуждая вещи в классе!


    Формула пероксида водорода: H 2 O 2 . Формула CO 2 - диоксид углерода.

    Какая формула представляет одну «формульную единицу» типа оксида железа на предыдущей диаграмме?


    Атомы в соединении удерживаются вместе химическими связями

    • химическая связь
    • реагент
    • товар
    • химическая формула

    Что удерживает вместе кластеры атомов, которые мы называем молекулами? Когда атомы объединяются в молекулы, они делают это, потому что испытывают силу притяжения между собой.Силы, удерживающие атомы вместе, называются химическими связями .

    Далее нам нужно напомнить, откуда берутся соединения.

    Соединения образуются при химических реакциях

    Во всех химических реакциях атомы в молекулах перестраиваются, образуя новые молекулы. Вот как образуются соединения: атомы в одном наборе соединений разделяются по мере разрыва связей между ними, и они перестраиваются в новые группы по мере образования новых связей.Когда это происходит, мы говорим, что произошла химическая реакция. Взгляните на следующую иллюстрацию.

    В приведенном выше примере элементы слева от стрелки называются реагентами . Они перестроились, чтобы образовать новое соединение. Это называется продуктом , и он показан справа от стрелки.

    Вы можете описать, что случилось с атомами и связями в этой реакции? Обсудите, какая связь разорвалась, какие образовались и как атомы перегруппировались во время реакции.



    Обсудите это со своим классом. Поощряйте их делать записи во время обсуждений.

    • Связь между двумя красными атомами разорвана.
    • Черный атом двигался между двумя красными атомами.
    • Образовались две новые связи: между черным атомом и каждым из двух красных атомов.

    Последний аспект соединений, который мы узнали в Гр.8 заключается в том, что каждое соединение может быть представлено уникальной химической формулой:

    Соединение имеет химическую формулу

    Сравните формулу воды с диаграммой молекулы воды, которую вы видели ранее. Вы можете установить связь?

    Химическая формула соединения одинакова для всех молекул этого соединения. Когда мы читаем формулу, нижние индексы говорят нам, сколько атомов определенного элемента находится в одной молекуле этого соединения:

    Когда мы пишем H 2 O, на самом деле мы имеем в виду H 2 O 1 .Согласно соглашению, мы не используем 1 в качестве нижнего индекса в формулах, поэтому первая формула является правильной. Это означает, что на 1 кислород приходится 2 атома водорода. Это тоже соотношение, которое можно записать как 2: 1. В следующем упражнении мы попрактикуемся в написании формул.

    ИНСТРУКЦИЯ:

    1. В следующей таблице названия некоторых чистых веществ приведены в левом столбце.В среднем столбце указано, из чего состоит одна молекула каждого соединения.
    2. Вы должны использовать эту информацию, чтобы написать формулу каждого соединения в последнем столбце справа.
    3. Первая строка заполнена за вас, так что у вас есть пример:
    4. В графе 1 указано название: вода
    5. Колонка 2: одна молекула воды содержит два атома H и один атом O.
    6. Столбец 3: Из информации во втором столбце мы можем записать формулу: H 2 O

    Название вещества

    Из чего он сделан?

    Химическая формула

    вода

    2 атома H и 1 атом O

    H 2 O

    диоксид углерода

    1 атом C и 2 атома O

    аммиак

    1 атом N и 3 атома H

    метан

    1 атом C и 4 атома H

    Название вещества

    Из чего он сделан?

    Химическая формула

    вода

    2 атома H и 1 атом O

    H 2 O

    диоксид углерода

    1 атом C и 2 атома O

    CO 2

    аммиак

    1 атом N и 3 атома H

    NH 3

    метан

    1 атом C и 4 атома H

    СН 4

    ВОПРОСЫ:

    Что скрепляет атомы в соединении?


    Химическая связь удерживает атомы вместе.

    На следующей диаграмме показано, как углерод и кислород реагируют с образованием диоксида углерода.

    Каковы реагенты и каков продукт в этой реакции? Напишите эти имена на диаграмме.


    реагентами являются углерод (серый кружок) и кислород (красные кружки), а продуктом является диоксид углерода.

    Почему кислород представлен двумя кружками вместе?



    Каждый из двух кружков представляет атом кислорода, поскольку кислород является двухатомной молекулой, что означает, что он существует в виде двух атомов кислорода, связанных вместе в двухатомных молекулах.

    Оксид магния имеет формулу MgO.что это соотношение говорит нам об атомах в соединении?


    Это означает, что на каждый 1 атом магния приходится 1 атом кислорода, соединенный с ним химической связью.

    Теперь, когда мы освежили нашу память, мы собираемся вернуться к таблице, которую ученые используют для систематизации своих знаний об элементах.Вы можете вспомнить, как это называется?

    .

    3.1: Типы химических соединений и их формулы

    Атомы во всех веществах, содержащих несколько атомов, удерживаются вместе за счет электростатических взаимодействий - взаимодействий между электрически заряженными частицами, такими как протоны и электроны. Электростатическое притяжение между противоположно заряженными видами (положительными и отрицательными) приводит к возникновению силы, которая заставляет их двигаться друг к другу, как притяжение между противоположными полюсами двух магнитов. Напротив, электростатическое отталкивание между двумя видами с одинаковым зарядом (как положительным, так и отрицательным) приводит к силе, которая заставляет их отталкивать друг друга, как и те же полюса двух магнитов.Атомы образуют химические соединения, когда притягивающие электростатические взаимодействия между ними сильнее, чем отталкивающие. В совокупности притягивающие взаимодействия между атомами называются химическими связями.

    Химические связи обычно делятся на два принципиально разных типа: ионные и ковалентные. В действительности, однако, связи в большинстве веществ не являются ни чисто ионными, ни чисто ковалентными, а лежат в спектре между этими крайностями. Хотя чисто ионные и чисто ковалентные связи представляют собой крайние случаи, которые редко встречаются в каких-либо, кроме очень простых, веществах, краткое обсуждение этих двух крайностей помогает объяснить, почему вещества с разными типами химических связей имеют очень разные свойства.Ионные соединения состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов, удерживаемых вместе сильными электростатическими силами, тогда как ковалентные соединения обычно состоят из молекул, которые представляют собой группы атомов, в которых одна или несколько пар электронов совместно используются связанными атомами. В ковалентной связи атомы удерживаются вместе за счет электростатического притяжения между положительно заряженными ядрами связанных атомов и отрицательно заряженными электронами, которые они разделяют. Это обсуждение структур и формул начинается с описания ковалентных соединений.Энергетические факторы, участвующие в образовании связи, более подробно описаны ниже.

    Примечание

    Ионные соединения состоят из ионов с противоположными зарядами, удерживаемых вместе сильными электростатическими силами, тогда как пары электронов являются общими для связанных атомов в ковалентных соединениях.

    Ковалентные молекулы и соединения

    Так же, как атом - это простейшая единица, обладающая фундаментальными химическими свойствами элемента, молекула - это простейшая единица, обладающая фундаментальными химическими свойствами ковалентного соединения.Некоторые чистые элементы существуют в виде ковалентных молекул. Водород, азот, кислород и галогены встречаются в природе в виде двухатомных («двухатомных») молекул H 2 , N 2 , O 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 , и I 2 (часть (a) на рисунке 3.1.1). Точно так же несколько чистых элементов существуют в виде многоатомных («многоатомных») молекул, таких как элементарный фосфор и сера, которые представлены как P 4 и S 8 (часть (b) на рисунке 3.1.1).

    Каждое ковалентное соединение представлено молекулярной формулой, которая дает атомный символ для каждого составляющего элемента в заданном порядке, сопровождаемый нижним индексом, указывающим количество атомов этого элемента в молекуле. Нижний индекс записывается только в том случае, если количество атомов больше 1. Например, вода с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода на молекулу записывается как \ (H_2O \). Точно так же диоксид углерода, который содержит один атом углерода и два атома кислорода в каждой молекуле, записывается как \ (CO_2 \).

    Рисунок 3.1.1: Элементы, которые существуют как ковалентные молекулы. (a) Некоторые элементы естественным образом существуют в виде двухатомных молекул, в которых два атома (E) соединены одной или несколькими ковалентными связями с образованием молекулы с общей формулой E2. (б) Некоторые элементы в природе существуют в виде многоатомных молекул, которые содержат более двух атомов. Например, фосфор существует в виде тетраэдров P4 - правильных многогранников с четырьмя треугольными сторонами - с атомом фосфора в каждой вершине. Элементарная сера состоит из сморщенного кольца из восьми атомов серы, соединенных одинарными связями.Селен не показан из-за сложности его структуры.

    Ковалентные соединения, которые преимущественно содержат углерод и водород, называются органическими соединениями. При представлении формул органических соединений сначала пишут углерод, затем водород, а затем любые другие элементы в алфавитном порядке (например, CH 4 O - это метиловый спирт, топливо). Соединения, которые состоят в основном из элементов, отличных от углерода и водорода, называются неорганическими соединениями; они включают как ковалентные, так и ионные соединения.В неорганических соединениях составные элементы перечисляются, начиная с самого левого в периодической таблице, как в CO 2 или SF 6 . Те, кто находится в той же группе, перечислены, начиная с нижнего элемента и постепенно увеличиваясь, как в ClF. Однако по соглашению, когда неорганическое соединение содержит и водород, и элемент из групп 13-15, водород обычно указывается в формуле последним. Примерами являются аммиак (NH 3 ) и силан (SiH 4 ). Такие соединения, как вода, состав которых был установлен задолго до принятия этого соглашения, всегда сначала пишется с водородом: вода всегда записывается как H 2 O, а не как OH 2 .Условные обозначения для неорганических кислот, таких как соляная кислота (HCl) и серная кислота (H 2 SO 4 ), описаны в другом месте.

    Примечание

    Для органических соединений: сначала напишите C, затем H, а затем остальные элементы в алфавитном порядке. Для молекулярных неорганических соединений: начните с крайнего левого элемента периодической таблицы; перечислить элементы в одной группе, начиная с нижнего элемента и далее.

    Пример 3.1.1

    Напишите молекулярную формулу каждого соединения.

    а. Фосфорно-серное соединение, которое отвечает за воспламенение так называемых спичек в любом месте, имеет 4 атома фосфора и 3 атома серы на молекулу.

    г. Этиловый спирт, спирт алкогольных напитков, имеет 1 атом кислорода, 2 атома углерода и 6 атомов водорода на молекулу.

    г. Фреон-11, который когда-то широко использовался в автомобильных кондиционерах и причастен к повреждению озонового слоя, имеет 1 атом углерода, 3 атома хлора и 1 атом фтора на молекулу.

    Дано : идентичность присутствующих элементов и количество атомов в каждом

    Запрошено : молекулярная формула

    Стратегия :

    A Определите символ для каждого элемента в молекуле. Затем определите вещество как органическое или неорганическое соединение.

    B Если вещество является органическим соединением, расположите элементы по порядку, начиная с углерода и водорода, а затем перечислите другие элементы в алфавитном порядке.Если это неорганическое соединение, перечислите элементы, начиная с самого левого в периодической таблице. Перечислите элементы в одной группе, начиная с нижнего элемента и постепенно увеличивая его.

    C Из представленной информации добавьте нижний индекс для каждого типа атомов, чтобы записать молекулярную формулу.

    Решение :

    а. A В молекуле 4 атома фосфора и 3 атома серы. Поскольку соединение не содержит в основном углерода и водорода, оно неорганическое. B Фосфор находится в группе 15, а сера - в группе 16. Поскольку фосфор находится слева от серы, он записывается первым. C Запись номера каждого типа атомов в виде правого нижнего индекса дает P 4 S 3 в качестве молекулярной формулы.

    г. A Этиловый спирт содержит преимущественно углерод и водород, поэтому он является органическим соединением. B Формула органического соединения записывается сначала с числом атомов углерода, затем с числом атомов водорода, а остальные атомы в алфавитном порядке: CHO. C Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу C2H6O.

    г.

    A Фреон-11 содержит углерод, хлор и фтор. Его можно рассматривать либо как неорганическое соединение, либо как органическое соединение (в котором фтор заменил водород). Таким образом, формула для фреона-11 может быть записана с использованием любого из двух соглашений.

    B Согласно соглашению для неорганических соединений, углерод записывается первым, потому что он находится дальше слева в периодической таблице.Фтор и хлор находятся в одной группе, поэтому они перечислены, начиная с нижнего элемента и постепенно увеличиваясь: CClF. Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу CCl 3 F.

    C Мы получаем ту же формулу для фреона-11, используя условные обозначения для органических соединений. Сначала записывается количество атомов углерода, за ним следует количество атомов водорода (ноль), а затем другие элементы в алфавитном порядке, что также дает CCl 3 F.

    Упражнение 3.1,1

    Напишите молекулярную формулу для каждого соединения.

    1. Закись азота, также называемая «веселящий газ», содержит 2 атома азота и 1 атом кислорода на молекулу. Закись азота используется в качестве мягкого анестетика при небольших хирургических вмешательствах и как пропеллент в банках со взбитыми сливками.
    2. Сахароза, также известная как тростниковый сахар, имеет 12 атомов углерода, 11 атомов кислорода и 22 атома водорода.
    3. Гексафторид серы, газ, используемый для создания давления «негерметичных» теннисных мячей и в качестве хладагента в ядерных реакторах, содержит 6 атомов фтора и 1 атом серы на молекулу.

    Ответ :

    1. N 2 O
    2. С 12 В 22 О 11
    3. SF 6

    Представления молекулярных структур

    Молекулярные формулы дают только элементный состав молекул. Напротив, структурные формулы показывают, какие атомы связаны друг с другом, а в некоторых случаях - приблизительное расположение атомов в пространстве. Знание структурной формулы соединения позволяет химикам создать трехмерную модель, которая предоставляет информацию о том, как это соединение будет вести себя физически и химически.

    Рисунок 3.1.2: Молекулы, содержащие одинарные, двойные и тройные связи. Водород (H 2 ) имеет одинарную связь между атомами. Кислород (O 2 ) имеет двойную связь между атомами, обозначенную двумя линиями (=). Азот (N 2 ) имеет тройную связь между атомами, обозначенную тремя линиями (≡). Каждая связь представляет собой электронную пару.

    Структурная формула для H 2 может быть представлена ​​как H – H, а формула для I 2 как I – I, где линия указывает на одну пару общих электронов, одинарную связь.Две пары электронов связаны двойной связью, что обозначено двумя линиями, например, O 2 означает O = O. Три пары электронов объединены тройной связью, которая обозначена тремя линиями, например, N 2 - это N≡N (рис. 3.1.2). Углерод уникален тем, что образует одинарные, двойные и тройные связи с самим собой и другими элементами. Число связей, образованных атомом в его ковалентных соединениях, не является произвольным. Водород, кислород, азот и углерод имеют очень сильную тенденцию к образованию веществ, в которых они имеют одну, две, три и четыре связи с другими атомами соответственно (Таблица 3.1.1).

    Таблица 3.1.1: Число связей, которые отдельные атомы обычно образуют с другими атомами
    Атом Количество облигаций
    H (группа 1) 1
    О (группа 16) 2
    N (группа 15) 3
    C (группа 14) 4

    Структурную формулу воды можно составить следующим образом:

    Поскольку последняя аппроксимирует экспериментально определенную форму молекулы воды, она более информативна.Точно так же аммиак (NH 3 ) и метан (CH 4 ) часто записываются как плоские молекулы:

    Однако, как показано на рисунке 3.1.3, реальная трехмерная структура NH 3 выглядит как пирамида с треугольным основанием из трех атомов водорода. Структура CH 4 с четырьмя атомами водорода, расположенными вокруг центрального атома углерода, как показано на рисунке 3.1.3, является тетраэдрической: атомы водорода расположены в каждой второй вершине куба.Многие соединения, в частности соединения углерода, имеют четыре связанных атома, расположенных вокруг центрального атома, образуя тетраэдр.

    Рисунок 3.1.3: Трехмерные структуры воды, аммиака и метана. (а) Вода представляет собой молекулу V-образной формы, в которой все три атома лежат в одной плоскости. (b) Напротив, аммиак имеет пирамидальную структуру, в которой три атома водорода образуют основание пирамиды, а атом азота находится в вершине. (c) четыре атома водорода метана образуют тетраэдр; атом углерода находится в центре.

    Рисунки 3.1.1, 3.2.1 и Рисунок 3.1.3 иллюстрируют различные способы представления структур молекул. Должно быть ясно, что не существует единственного «лучшего» способа изобразить структуру молекулы; Используемый метод зависит от того, на каком аспекте конструкции следует сделать акцент и сколько времени и усилий потребуется. На рисунке 3.1.4 показаны некоторые из различных способов изобразить структуру несколько более сложной молекулы: метанола. Эти представления сильно различаются по своему информационному содержанию.Например, молекулярная формула метанола (часть (а) на рисунке 3.1.4) дает только количество атомов каждого типа; запись метанола в виде CH 4 O ничего не говорит о его структуре. Напротив, структурная формула (часть (b) на рисунке 3.1.4) показывает, как атомы связаны, но при этом метанол выглядит так, как если бы он был плоским (а это не так). Как модель с шариком и палкой (часть (c) на рисунке 3.1.4), так и перспективный рисунок (часть (d) на рисунке 3.1.4) показывают трехмерную структуру молекулы.Последнее (также называемое изображением клина и тире) - самый простой способ нарисовать структуру молекулы в трех измерениях. Он показывает, какие атомы находятся выше и ниже плоскости бумаги с помощью клиньев и штрихов соответственно; центральный атом всегда предполагается находящимся в плоскости бумаги. Модель заполнения пространства (часть (e) на рисунке 3.1.4) иллюстрирует приблизительные относительные размеры атомов в молекуле, но не показывает связи между атомами. Кроме того, в модели заполнения пространства атомы на «передней стороне» молекулы могут закрывать атомы на «задней стороне».”

    Рисунок 3.1.4: Различные способы представления структуры молекулы. (а) Молекулярная формула метанола дает только количество присутствующих атомов каждого типа. (б) Структурная формула показывает, какие атомы связаны. (c) Модель шара и палки показывает атомы как сферы, а связи как палочки. (d) Перспективный рисунок (также называемый изображением клина и тире) пытается показать трехмерную структуру молекулы. (e) Модель заполнения пространства показывает атомы в молекуле, но не связи.(е) Структурная формула в сжатом виде - это, безусловно, самый простой и распространенный способ представления молекулы.

    Хотя структурная формула, шарообразная модель, перспективный рисунок и модель заполнения пространства предоставляют значительный объем информации о структуре молекулы, каждая из них требует времени и усилий. Следовательно, химики часто используют сжатую структурную формулу (часть (f) на рисунке 3.1.4), в которой опускаются линии, представляющие связи между атомами, и просто перечисляются атомы, связанные с данным атомом, рядом с ним.Несколько групп, присоединенных к одному и тому же атому, показаны в скобках с нижним индексом, указывающим количество таких групп. Например, конденсированная структурная формула метанола - CH 3 OH, что указывает на то, что молекула содержит звено CH 3 , которое выглядит как фрагмент метана (CH 4 ). Таким образом, метанол можно рассматривать либо как молекулу метана, в которой один атом водорода замещен группой –ОН, либо как молекулу воды, в которой один атом водорода заменен фрагментом –CH 3 .Из-за простоты использования и содержания информации мы используем сжатые структурные формулы для молекул по всему тексту. Шариковые модели используются, когда необходимо проиллюстрировать трехмерную структуру молекул, а модели заполнения пространства используются только тогда, когда необходимо визуализировать относительные размеры атомов или молекул, чтобы понять важный момент.

    Пример 3.1.2

    Напишите молекулярную формулу для каждого соединения. Приведена сокращенная структурная формула.

    1. Монохлорид серы (также называемый дихлоридом дисеры) представляет собой едкую жидкость желтого цвета с неприятным запахом, используемую при производстве синтетического каучука. Его сжатая структурная формула - ClSSCl.
    2. Этиленгликоль - основной ингредиент антифриза. Его сжатая структурная формула: HOCH 2 CH 2 OH.
    3. Триметиламин - одно из веществ, отвечающих за запах испорченной рыбы. Его сжатая структурная формула: (CH 3 ) 3 N.

    Дано : сжатая структурная формула

    Запрошено : молекулярная формула

    Стратегия :

    1. Определите каждый элемент в сжатой структурной формуле, а затем определите, является ли соединение органическим или неорганическим.
    2. При необходимости используйте условные обозначения «органические» или «неорганические» для перечисления элементов. Затем добавьте соответствующие индексы, чтобы указать количество атомов каждого элемента, присутствующего в молекулярной формуле.

    Решение :

    Молекулярная формула перечисляет элементы в молекуле и количество атомов в каждом.

    1. A Каждая молекула монохлорида серы имеет два атома серы и два атома хлора. Поскольку он не содержит в основном углерода и водорода, это неорганическое соединение. B Сера находится слева от хлора в периодической таблице, поэтому в формуле она записана первой. Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу S 2 Cl 2 .
    2. A Подсчитав количество атомов в этиленгликоле, мы получим шесть атомов водорода, два атома углерода и два атома кислорода на молекулу. Соединение состоит в основном из атомов углерода и водорода, поэтому является органическим. B Как и все органические соединения, C и H записываются первыми в молекулярной формуле. Добавление соответствующих индексов дает молекулярную формулу C 2 H 6 O 2 .
    3. A Конденсированная структурная формула показывает, что триметиламин содержит три звена CH 3 , так что на молекулу приходится один атом азота, три атома углерода и девять атомов водорода.Поскольку триметиламин содержит в основном углерод и водород, это органическое соединение. B Согласно правилам для органических соединений, C и H пишутся первыми, что дает молекулярную формулу C 3 H 9 N.
    .

    чистых веществ | Классификация материи

    В следующей таблице отметьте, является ли каждое из перечисленных веществ смесью или чистым веществом . Если это смесь, также укажите, является ли она однородной или неоднородной.

    Вещество

    Смесь или чистая

    Гомогенная или неоднородная смесь

    газированная холодная вода

    7 4
    9000

    кислород

    железные опилки

    дым

    известняк (\ (\ text {CaCO} _ {3} \))

    Решение пока недоступно.

    В каждом из следующих случаев скажите, является ли вещество элементом, смесью или соединением.

    1. \ (\ text {Cu} \)

    2. железо и сера

    3. \ (\ text {Al} \)

    4. \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)

    5. \ (\ text {SO} _ {3} \)

    Решение пока недоступно.

    .

    наименований и формул веществ | Классификация веществ

    2.4 Названия и формулы веществ (ESAAC)

    Подумайте, как вы называете своих друзей. У некоторых из ваших друзей могут быть полные имена (длинные имена) и псевдонимы (короткие имена). Это слова, которые мы используем, чтобы сказать другим, о ком или о чем мы говорим. Их полное название похоже на название веществ, а их прозвище похоже на формулы веществ. Без этих имен ваши друзья не догадались бы, о каком из них вы говорите.У химических веществ есть имена, как и у людей. Это помогает ученым эффективно общаться.

    Элементы и смеси описывать легко. Мы просто используем названия элементов, которые находим в периодической таблице, и слова для описания смесей. Но как называются соединения? В примере сульфида железа, который использовался ранее, название соединения представляет собой комбинацию названий элементов, но с небольшими изменениями.

    Ниже приведены некоторые рекомендации для наименования соединений:

    1. Составное имя всегда будет включать имен элементов , которые являются его частью.

      • Соединение железа (\ (\ text {Fe} \)) и серы (\ (\ text {S} \)) представляет собой железо сульф ид (\ (\ text {FeS} \ ))

      • Соединение калия (\ (\ text {K} \)) и брома (\ (\ text {Br} \)) представляет собой калий бром ид (\ (\ text {KBr} \ ))

      • Соединение натрия (\ (\ text {Na} \)) и хлора (\ (\ text {Cl} \)) представляет собой натрия хлор ид (\ (\ text {NaCl} \ ))

    2. В составном элементе элемент, который находится слева от Периодической таблицы, используется первым при наименовании соединения.В примере с \ (\ text {NaCl} \) натрий является элементом группы 1 в левой части таблицы, а хлор находится в группе 17 в правой части таблицы. Таким образом, натрий стоит на первом месте в названии соединения. То же самое верно для \ (\ text {FeS} \) и \ (\ text {KBr} \).

    3. Символы элементов могут использоваться для обозначения соединений, например \ (\ text {FeS} \), \ (\ text {NaCl} \), \ (\ text {KBr} \) и \ (\ text {H} _ {2} \ text {O} \). Они называются химическими формулами .В первых трех примерах соотношение элементов в каждом соединении составляет 1: 1. Итак, для \ (\ text {FeS} \) на каждый атом серы в соединении приходится один атом железа. В последнем примере (\ (\ text {H} _ {2} \ text {O} \)) на каждый атом кислорода в соединении приходится два атома водорода.

    4. Соединение может содержать ионов (ион - это атом, который потерял или приобрел электроны). Эти ионы могут быть простыми (состоят только из одного элемента) или составными (состоят из нескольких элементов).Некоторые из наиболее распространенных ионов и их формулы приведены в Таблице 2.3 и Таблице 2.4. Вы должны знать все эти ионы.

    Ион соединения

    Формула

    Ион соединения

    Формула

    Ион соединения

    44

    Водород

    \ (\ text {H} ^ {+} \)

    Литий

    \ (\ text {Li} ^ {+} \)

    Натрий

    \ (\ text {Na} ^ {+} \)

    Калий

    \ (\ text {K} ^ {+} \)

    Серебро

    \ (\ text {Ag} ^ {+} \)

    Меркурий (I)

    \ (\ text {Hg} ^ {+} \)

    Медь (I)

    \ (\ text {Cu} ^ {+} \)

    Аммоний

    \ (\ text {NH} _ { 4} ^ {+} \)

    Бериллий

    \ (\ text {Be} ^ {2 +} \)

    Магний

    \ (\ text {Mg} ^ {2 +} \)

    Кальций

    \ (\ text {Ca} ^ {2 +} \)

    Барий

    \ (\ text {Ba} ^ {2+} \)

    Олово (II)

    \ (\ text {Sn} ^ {2 +} \)

    Свинец (II)

    \ (\ text {Pb} ^ {2 +} \)

    Хром (II)

    \ (\ text {Cr} ^ {2 +} \)

    Марганец (II)

    \ (\ text {Mn} ^ {2 +} \)

    Железо (II)

    \ (\ text {Fe} ^ {2 +} \)

    Кобальт (II)

    \ ( \ text {Co} ^ {2 +} \)

    Никель

    \ (\ text {Ni} ^ {2 +} \)

    Медь (II)

    \ (\ text {Cu} ^ {2 +} \)

    Цинк

    \ (\ text {Zn} ^ {2 +} \)

    Алюминий

    \ (\ text {Al} ^ {3 +} \)

    Хром (III)

    \ (\ text {Cr} ^ {3 +} \)

    Железо (III)

    \ (\ text {Fe} ^ {3 +} \)

    Кобальт (III)

    \ (\ text {Co} ^ {3 +} \ )

    Хром (VI)

    \ (\ text {Cr} ^ {6 +} \)

    Марганец (VII)

    \ (\ text {Mn} ^ {7+ } \)

    Таблица 2.{3 -} \)

    Таблица 2.4: Таблица анионов

    1. Префиксы могут использоваться для описания соотношения элементов, входящих в состав. Это используется для неметаллов. Для металлов мы добавляем римское число (I, II, III, IV) в скобки после иона металла, чтобы указать соотношение. Вы должны знать следующие префиксы: «моно» (один), «ди» (два) и «три» (три).

      • \ (\ text {CO} \) (оксид углерода мон ) - на каждый атом углерода

        приходится один атом кислорода.
      • \ (\ text {NO} _ {2} \) (оксид азота di ) - На каждый атом азота приходится два атома кислорода.

      • \ (\ text {SO} _ {3} \) (оксид серы три ) - На каждый атом серы приходится три атома кислорода.

    Когда числа записываются как «нижние индексы» в составных словах (т.е. они написаны ниже и справа от символа элемента), это говорит нам, сколько атомов этого элемента имеется по отношению к другим элементам в соединении. Например, в диоксиде азота (\ (\ text {NO} _ {2} \)) на каждый атом азота приходится два атома кислорода. Позже, когда мы начнем рассматривать химические уравнения, вы заметите, что иногда перед именем соединения стоят числа . Например, \ (2 \ text {H} _ {2} \ text {O} \) означает, что есть две молекулы воды, и что в каждой молекуле есть два атома водорода на каждый атом кислорода.

    Приведенные выше рекомендации также помогают нам определить формулу соединения, исходя из названия соединения. В следующих рабочих примерах подробно рассматриваются имена и формулы.

    Мы можем использовать эти правила, чтобы давать названия как ионным, так и ковалентным соединениям. Однако ковалентным соединениям ученые часто дают другие названия для упрощения названия (или потому, что молекула была названа задолго до того, как была открыта ее формула). Например, если у нас есть 2 атома водорода и один атом кислорода, приведенные выше правила именования говорят нам, что это вещество является монооксидом дигидрогена.Но это соединение больше известно как вода!

    Некоторые распространенные ковалентные соединения приведены в таблице 2.5.

    Имя

    Формула

    Имя

    Формула

    вода

    \ (\ text {H} _ H} \ text {O} \)

    соляная кислота

    \ (\ text {HCl} \)

    серная кислота

    \ (\ text {H} _ {2} \ текст {SO} _ {4} \)

    метан

    \ (\ text {CH} _ {4} \)

    этан

    \ (\ text {C} _ {2} \ text {H} _ {6} \)

    аммиак

    \ (\ text {NH} _ {3} \)

    азотная кислота

    \ (\ text {HNO} _ {3} \)

    Таблица 2.{-} \)). (Вы можете найти их в таблицах катионов и анионов.)

    Запишите заряды ионов

    Ион натрия имеет заряд \ (\ text {+1} \), а фторид-ион имеет заряд \ (- \ text {1} \).

    Найдите правильную комбинацию

    На каждый плюс должен быть минус. Таким образом, \ (\ text {+1} \) из натрия нейтрализует \ (- \ text {1} \) из фторида. Они сочетаются в соотношении \ (\ text {1} \): \ (\ text {1} \).

    Напишите формулу

    \ (\ text {NaF} \)

    Рабочий пример 4: Написание химических формул 2

    Какова формула хлорида магния?

    Перечислите вовлеченные ионы

    \ (\ text {Mg} ^ {2 +} \) и \ (\ text {Cl} ^ {-} \)

    Найдите правильную комбинацию

    Магний имеет заряд \ (\ text {+2} \) и ему потребуется два хлорида, чтобы сбалансировать заряд.{2 -} \): \ (\ text {2} \)

    Если вы используете перекрестный метод, вы получите соотношение \ (\ text {2} \): \ (\ text {2} \). Это соотношение всегда должно быть в простейшей форме, то есть \ (\ text {1} \): \ (\ text {1} \).

    Запишите формулу

    \ (\ text {MgO} \) (, а не \ (\ text {Mg} _ {2} \ text {O} _ {2} \))

    Рабочий пример 6: Написание химических формул 4

    Напишите формулу нитрата меди (II).

    Перечислите вовлеченные ионы

    \ (\ text {Cu} ^ {2 +} \) (вопросы задают медь (II), а не медь (I))

    \ (\ text {NO} _ {3} ^ {-} \)

    Найдите правильную комбинацию

    Напишите формулу

    \ (\ text {Cu} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} \)

    Обратите внимание, как в последнем примере мы написали \ (\ text {NO} _ {3} \) внутри скобок.Мы делаем это, чтобы указать, что \ (\ text {NO} _ {3} \) является составным ионом и что два из этих иона связаны с одним ионом меди.

    Игра для знакомств с ионами

    Ваш учитель назначит каждому из вас отдельный ион (написанный на карточке). Прикрепите это к себе. Вы также получите карточки с числами \ (\ text {1} \) - \ (\ text {5} \) на них. Теперь пройдитесь по классу и попытайтесь решить, с кем вы можете сочетаться и в каком соотношении. Как только вы нашли партнера, укажите свое соотношение с помощью пронумерованных карточек.Проверьте свои результаты с одноклассниками или учителем.

    Siyavula Practice дает вам доступ к неограниченному количеству вопросов с ответами, которые помогут вам учиться. Тренируйтесь где угодно, когда угодно и на любом устройстве!

    Зарегистрируйтесь, чтобы попрактиковаться

    Присвоение имен составным частям

    Упражнение 2.3

    Формула карбоната кальция \ (\ text {CaCO} _ {3} \)

    1. Карбонат кальция - это элемент или соединение? Обоснуйте свой ответ.

    2. Каково соотношение атомов \ (\ text {Ca} \): \ (\ text {C} \): \ (\ text {O} \) в формуле?

    Решение пока недоступно.

    Дайте название каждому из следующих веществ.

    1. \ (\ text {KBr} \)

    2. \ (\ text {HCl} \)

    3. \ (\ text {KMnO} _ {4} \)

    4. \ (\ text {NO} _ {2} \)

    5. \ (\ text {NH} _ {4} \ text {OH} \)

    6. \ (\ text {Na} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)

    7. \ (\ text {Fe} (\ text {NO} _ {3}) _ {3} \)

    8. \ (\ text {PbSO} _ {3} \)

    9. \ (\ text {Cu} (\ text {HCO} _ {3}) _ {2} \)

    Решение пока недоступно.

    Приведите химическую формулу каждого из следующих соединений.

    1. нитрат калия

    2. оксид натрия

    3. сульфат бария

    4. хлорид алюминия

    5. фосфат магния

    6. бромид олова (II)

    7. фосфид марганца (II)

    1. \ (\ text {KNO} _ {3} \)

    2. \ (\ text {Na} _ {2} \ text {O} \)

    3. \ (\ text {BaSO} {4} \)

    4. \ (\ text {AlCl} _ {3} \)

    5. \ (\ text {Mg} _ {3} (\ text {PO} _ {4}) _ {2} \)

    6. \ (\ text {SnBr} _ {2} \)

    7. \ (\ text {Mn} _ {3} \ text {P} _ {2} \)

    .

    Смотрите также