Хімічні формули говорять хімікові цілу історію речовини.
Д.І. Менделєєв
Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:
• описувати й порівнювати якісний і кількісний склад речовин за хімічними формулами;
• пояснювати зміст хімічних формул.
Хімічні формули. Ви вже вивчили літерні символи хімічних елементів - своєрідну хімічну абетку. Наступний етап опанування хімічної мови пов’язаний з хімічними формулами речовин. Хімічна формула кисню О2. Цей запис позначає молекулу кисню. Вона складається з двох атомів Оксигену - на це вказує індекс 2 у формулі (рис. 11.1).
Хімічна формула міді Си. Мідь - немолекулярна речовина (складається не з молекул). Цей запис позначає атом Купруму (рис. 11.2).
Рис. 11.2. 1. Модель кристала міді. Кожна кулька символізує атом Купруму. 2. Мідна монета. Які характеристики, зазначені на ній, стосуються хімічного елемента, а які -речовини?
Окрім хімічних символів та індексів, у хімічних формулах використовують допоміжні знаки - дужки. Ними виокремлюють групи атомів, що повторюються. Складники засобів проти печії - магній гідроксид М£(ОН)2 і алюміній гідроксид А1(ОН)з. Їхні хімічні формули вимовляють так: магній-о-аш-двічі, алюміній-о-аш-тричі. Праві п ідрядкові індекси біля дужок у таких формулах стосуються кожного хімічного елемента, символи яких записано в дужках. Тобто замість формул Mg(OH)2 і А1(ОН)3 можна було б записати MgO2H2 і А1О3Н3.
Хімічна формула — це умовний запис складу речовини за до хімічних символів, індексів і допоміжних знаків (дужок).
Якісний і кількісний склад речовин відображають їхні хімічні формули (рис. 11.3).
Рис. 11.3. Опис якісного й кількісного складу води за її хімічною формулою: м лекула води складається з атома Оксигену та двох атомів Гідрогену. Називаюч хімічні елементи, якими утворена речовина, ви описуєте її якісний склад.
Вимовте хімічні формули двох добре відомих вам речовин: води та гідроген пероксиду (перекису водню): Н20 - аш-два-о; Н202 - аш-два-о-два.
Порівняймо якісний і кількісний склад цих сполук (рис. 11.4).
Молекули обох речовин утворені атомами Гідрогену й Оксигену. Отже, якісний склад води й гідроген пероксиду однаковий. За правими підрядковими індексами в хімічних формулах ви зможете схарактеризувати кількісний склад речовин.
У складі молекули води два атоми Гідрогену й атом Оксигену. Співвідношення між числом атомів (його позначено літерою Г»ї) Гідрогену й Оксигену таке:
У молекулі гідроген пероксиду два атоми Гідрогену та два атоми Оксигену. Очевидним є співвідношення між числом атомів цих елементів:
На прикладі хімічних формул речовин ви ще раз пересвідчилися: є система умовних знаків, за до яких позначають об’єкти хімії, якісно та кількісно характеризують їх.
Коефіцієнти - це числа перед хімічними формулами. Запис 2Ге означає два атоми Феруму (вимовляємо два ферум). Запис 5Н20 (вимовляємо п’ять аш-два-о) означає - п’ять молекул води. У п’ятьох молекулах води -10 атомів Гідрогену та 5 атомів Оксигену (рис. 11.5). Так само як у математиці, коефіцієнт 1 перед формулами речовин не записують, однак беруть його до уваги.
Знання про хімічні формули й коефіцієнти ви застосуєте для класифікації речовин та під час складання хімічних рівнянь (див. § 12, 19).
ПРО ГОЛОВНЕ
• Хімічна формула - це умовний запис складу речовини за до хімічних символів, індексів і допоміжних знаків (дужок).
• Називаючи хімічні елементи, якими утворена речовина, описують її якісний склад.
• За правими підрядковими індексами в хімічних формулах характеризують кількісний склад речовини.
• Числа перед хімічними формулами називають коефіцієнтами.
Перевірте себе
1. Що таке хімічна формула?
2. Що описують хімічні формули речовин?
3. Що в хімічній формулі характеризує якісний склад речовини? Кількісний склад?
4. Що означають коефіцієнти перед хімічними формулами?
Застосуйте свої знання й уміння
5. Для чого використовують хімічні формули?
6. Чи можна змінювати індекси в хімічних формулах?
7. Що означають записи 10Н2О, 3С02, 5Н202, 4Ре, 7АІ?
8. Проаналізуйте й порівняйте якісний і кількісний склад речовин, хімічні формули яких: а) СО і СО2; б) НИ03 і НСІ03; в) СН4 і С6Н6; г) С12Н22О11 і С6Н12О6; д) Н2Б03
і Н2С03.
9. Класифікуйте за числом хімічних елементів речовини, формули яких СІ2, Б02, Н2Б04, СН3С00Н, Б8, №НС03, 03, Са.
10. ‘Проаналізуйте формули речовин СН4, С2Н6, С3Н8, С4Н10, С5Н12, С6Н14. Яку закономірність ви помітили? Запишіть у загальному вигляді формулу для цього ряду сполук, використавши для запису індексів літеру п, цифри та
Оксиды:
— N2O5 - Оксись озота V
— Сu2O - Оксид меди I
— Na2O - Оксид натрия
— CO - Монооксид углерода, угарный газ
Кислоты:
— HI - Йодоводородная кислота
— H2SO3 - Сернистая кислота
— HNO3 - Азотистая кислота
— H3PO4 - Ортофосфорная кислота, Фосфорная кислота
Основания:
— Ba(OH)2 - Гидроксид бария
— Al(OH)3 - Гидроксид алюминия III
— Cu(OH)2 - Гидроксид меди II
— KOH - Гидроксид калия
Соли:
— MgSO4 - Сульфат магния
— FePO4 - Фосфат железа III
— FeSO4 - Сульфат железа II
— CaSiO3 - Силикат кальция
Свинцовые белила:
Свинцовые белила— основной карбонат свинца Рb 3 (ОН) 2 (СО 3 ) 2 , растворим в кислотах и щелочах, устойчив к воздействию света и влаги. Применяют для окраски судов и др. От действия сероводорода свинцовые белила темнеют вследствие образования черного сульфида свинца (причина потемнения старинных картин, писанных масляными красками). Реставрировать такую картину можно при разбавленной перекиси водорода: сульфид свинца переходит в белый сульфат свинца. Из-за ядовитости применение свинцовых белил ограниченно.
PbCO3 +H2S = PbS + CO2
PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O